La possibilità di controllare gli impulsi luminosi all’interno di un circuito integrato è una delle prossime frontiere della micro elettronica nel campo delle comunicazioni quantiche su network e potenzialmente anche su computer a bassissimo consumo energetico ma alte prestazioni.
Holger Schmidt, professore di ingegneria elettronica alla Baskin School of Engineering della University of California insieme al suo team di ricerca e in collaborazione con la Brigham Young University hanno sviluppato un nuovissimo chip capace di rallentare i fotoni di un fattore 1200 e che potrebbe aprire finalmente le porte allo sviluppo su larga scala di questa nuova tecnologia.

Schmidt spiega come “rallentare la luce ed altre caratteristiche peculiari del mondo dei quanti derivanti dal rallentamento sono ben note ormai da un po’ di tempo, tuttavia per poter utilizzare questa tecnologia nel mondo industriale (ovvero nella produzione di massa) è necessario che il rallentamento della luce avvenga a temperatura ambiente o più“.

Sebbene le fibre ottiche trasmettano l’informazione alla velocità delle luce, l’instradamento tra i dispositivi e il loro processamento avviene mediante la conversione dei segnali luminosi in segnali elettrici. Quindi, tutti i dispositivi che elaborino direttamente i segnali luminosi devono essere capaci di rallentarle, memorizzare ed elaborare in modo affidabile tali impulsi luminosi.

Il dispositivo sviluppato da Schmidt e colleghi si basa sugli effetti dell’interferenza quantica nei vapori di rubidio all’interno di una guida ottica vuota costruita a sua volta all’interno di un chip di silicio costruito che le attuali tecnologie di produzione dei chip.

Sono state utilizzate differenti tecniche di rallentamento e arresto totale dei fotoni per alcuni millisecondi. Le metodologie precedenti richiedevano temperature e apparecchiature troppo complesse per poter essere usate a livello industriale.
Nel 2008 i ricercatori dell’NTT Laboratories in Giappone erano riusciti a rallentare la luce di un fattore 170.

Gli sviluppi condotti da Schmidt non solo rallentano la luce ma vengono prodotti iterazioni tra luce e materia tali da rendere possibili altri sviluppi nella produzione di dispositivi per il calcolo quantico e sistemi di comunicazione. In aggiunta il sistema ha la possibilità di attivare e disattivare tali effetti e di regolare la veocità della luce a proprio piacimento.