La tecnologia continua a compiere importanti passi avanti soprattutto quando si parla del settore quantistico. A tal proposito, la strada verso dispositivi realmente funzionali e accessibili è stata, finora, costellata da difficoltà. Quest’ultime legate soprattutto alla fragilità e alla complessità dei componenti. Uno degli ostacoli è da sempre rappresentato dalla difficoltà di realizzare sistemi che siano precisi e stabili. Ma anche riproducibili su scala industriale. Le tecnologie quantistiche, infatti, operano in condizioni estremamente delicate, dove ogni minima imprecisione può compromettere l’intero sistema. Superare tali limiti è una priorità per chi vuole trasformare la teoria in applicazioni concrete.
Nuovo passo avanti per le fabbriche di luce
Un importante passo in tale direzione è stato compiuto da un team interdisciplinare di scienziati. Appartenenti alla Boston University, alla UC Berkeley e alla Northwestern University. Il loro lavoro ha portato alla creazione del primo chip capace di integrare in un’unica struttura la fotonica, l’elettronica e gli elementi quantistici. Ciò utilizzando per la sua produzione una tecnologia standard già impiegata nell’industria dei semiconduttori. Tale chip rappresenta una vera rivoluzione perché dimostra che è possibile realizzare dispositivi quantistici avanzati utilizzando metodi già consolidati.
Al centro di tale innovazione ci sono dodici sorgenti quantistiche di luce. Ciascuna delle quali misura meno di un millimetro quadrato. Tali microsistemi sono in grado di produrre coppie di fotoni correlati, fondamentali per tutte le principali applicazioni quantistiche. La generazione stabile di tali fotoni, però, richiede condizioni estremamente precise, poiché il centro delle sorgenti è costituito da microrisonatori ad anello. Elementi molto sensibili a ogni variazione esterna.
Per affrontare tale criticità, i ricercatori hanno progettato un sistema di controllo integrato direttamente nel chip. Capace di monitorare e correggere in tempo reale ogni potenziale disallineamento. Ogni risonatore è dotato di fotodiodi per la rilevazione ottica e di minuscoli riscaldatori abbinati a una logica di controllo, che permettono al sistema di autoregolarsi. Anirudh Ramesh, uno dei principali autori dello studio, ha evidenziato quanto sia essenziale tale tipo di controllo automatico per poter scalare la tecnologia e renderla fruibile su larga scala.