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RICERCA, IL CNR REALIZZA 'L'AMPLIFICATORE PERFETTO'

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Immagine articolo - italia domani

I ricercatori dell'Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche di Firenze (Ino-Cnr) e dell'Università ceca di Olomouc sono riusciti a sperimentare un 'amplificatore perfetto', in grado di aumentare un segnale ma non il disturbo originario e senza aggiungere alcun rumore. Il prototipo sembra violare le regole della meccanica quantistica, avvicinandosi alla realizzazione di un computer quantistico. La ricerca è pubblicata nell'ultimo numero (Advanced Online Publication) di Nature Photonics.
"Disporre di un 'amplificatore perfetto' permetterebbe di realizzare comunicazioni quantistiche sicure su larga scala, vicine al 'sogno' di un computer quantistico", spiega Marco Bellini dell'Ino-Cnr, che ha sperimentato il prototipo in collaborazione con il collega di istituto Alessandro Zavatta e con Jaromir Fiurasek, dell'Università ceca di Olomouc.
"Il nostro amplificatore di segnali luminosi sembra 'violare' le regole della meccanica quantistica, quadruplicando l'intensità di un debole impulso luminoso senza aumentarne il disturbo originario né introdurre alcun rumore aggiuntivo. Il risultato è basato su tecniche da noi messe a punto di aggiunta e sottrazione controllata di singoli fotoni, le 'particelle' fondamentali e indivisibili da cui è costituita la luce".
L'eccezionalità del risultato è immediatamente comprensibile anche sulla scorta dell'esperienza comune: "Se si alza il volume di una trasmissione disturbata, si amplifica anche il rumore e quindi il segnale rimane della stessa qualità", ricorda il ricercatore.
"Anche se normalmente non ce ne accorgiamo, anzi, tutte le volte che amplifichiamo un segnale, aggiungiamo inevitabilmente una piccola frazione di rumore, 'sporcandolo'. Sebbene un buon impianto hi-fi riesca a diffondere segnali di uscita molto fedeli rispetto ai segnali originali in ingresso, c'è una parte di rumore addizionale inevitabile anche in un sistema ad alta fedeltà ideale. Tale rumore è legato a leggi fisiche fondamentali, ma è comunque così piccolo da risultare normalmente del tutto trascurabile".

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