Una recente ricerca condotta a livello internazionale, con la partecipazione dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti (Cnr-Isasi) in Italia, ha segnato un significativo progresso nel campo della nanofotonica, esplorando nuovi metodi per catturare e trasformare l’energia luminosa.
Il lavoro, diffuso attraverso la rinomata rivista Nature, introduce un approccio innovativo che potrebbe influenzare positivamente il settore della tecnologia quantistica, della fotografia ad alta definizione e della produzione di dispositivi basati sulla luce.
Il gruppo di ricerca internazionale, che includeva esperti dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del Consiglio nazionale delle ricerche a Napoli, della Molecular Foundry di Berkeley negli Stati Uniti, e dell’Università Nazionale di Singapore, ha scoperto un nuovo fenomeno fisico denominato “accoppiamento supercritico”.
Questa scoperta permette un notevole incremento dell’efficienza con cui i fotoni a bassa energia (non visibili) vengono convertiti in fotoni ad alta energia (visibili), amplificando questa conversione di diversi ordini di grandezza.
Gianluigi Zito del Cnr-Isasi e Xiaogang Liu dell’Università Nazionale di Singapore, che hanno guidato lo studio, hanno svelato che la chiave di questo progresso risiede nell’utilizzo degli stati legati nel continuo (BICs). Questi stati permettono ai fotoni di rimanere “intrappolati” in una configurazione di campo elettromagnetico senza disperdere energia, facilitando un aumento dell’efficienza di conversione luminosa mai osservato prima.
Questa tecnica di intrappolamento dei fotoni a bassa energia non solo migliora la loro interazione con la materia responsabile della loro conversione in luce visibile, ma permette anche di manipolare con precisione fenomeni fisici rilevanti per le tecnologie all’avanguardia.
Secondo Xiaogang Liu, questo avanzamento non è solo una scoperta cruciale per la scienza, ma rappresenta anche un cambiamento di paradigma nella nanofotonica, alterando profondamente il nostro approccio alla manipolazione della luce su scala nanometrica. L’implicazione di questa ricerca estende l’orizzonte oltre la mera conversione dei fotoni, aprendo nuove prospettive per il futuro della fotonica quantistica e per lo sviluppo di sistemi basati su risonatori accoppiati.
