Lavoro rivoluzionario del fisico quantistico Michael Fleischhauer pubblicato su Physical Review A «Milestone Collection»

Il Prof. Michael Fleischhauer dirige il gruppo di lavoro di Ottica Quantistica Teorica presso l'Università di Kaiserslautern. (Foto: Thomas Koziel, TUK)

La ricerca sui memorizzatori quantistici per fotoni del Prof. Michael Fleischhauer, che dirige il gruppo di lavoro di Ottica Quantistica Teorica presso il TU Kaiserslautern (TUK), ha ricevuto il riconoscimento dalla rinomata rivista specializzata "Physical Review A". Pubblicato per la prima volta nel 2002 con il titolo "Quantum memory for photons: Dark-state polaritons", il documento ora occupa anche un posto nella Milestone Collection in occasione del 50° anniversario della rivista. Con questo, Physical Review A riconosce retroattivamente il lavoro come pionieristico per l'elaborazione dell'informazione quantistica con fotoni.

Già all'inizio degli anni 2000, Fleischhauer aveva previsto, insieme al suo collaboratore di ricerca Prof. Mikhail Lukin, ora professore all'Università di Harvard, un nuovo concetto per la memorizzazione dei fotoni. In modo semplificato, prevedevano che un raggio di luce, sotto certe condizioni, potesse essere arrestato e in questo modo lo stato quantistico dei pacchetti di energia in esso contenuti (fotoni) potesse essere conservato. Queste scoperte sono state pubblicate dai due scienziati, tra l'altro, nel suddetto articolo di Physical Review A, ispirando numerosi team di ricerca a tradurre in pratica questa promettente teoria.

Il primo lavoro che ha realizzato con successo questo approccio (con la partecipazione di Lukin) ha suscitato grande scalpore tra gli esperti e ha persino raggiunto le pagine del New York Times. La testata giornalistica titolò allora "Gli scienziati portano la luce allo stato di fermo". "La nostra ricerca sulla elaborazione dell'informazione quantistica con fotoni si è successivamente affermata come metodo standard per la memorizzazione della luce e viene ancora oggi utilizzata in numerosi sistemi", spiega Fleischhauer. "Tra le altre cose, il raggio d'azione che abbiamo raggiunto nella comunità scientifica e nel pubblico è il motivo per cui Physical Review A ha inserito il relativo documento nella Milestone Collection. Per me, è un riconoscimento speciale."

Da quando questa metodologia è stata implementata per la prima volta in trappole atomiche, essa è stata notevolmente sviluppata. "L'obiettivo è di realizzare, miniaturizzare e aumentare l'efficienza del meccanismo di memorizzazione anche in materiali a stato solido, per poterlo utilizzare in applicazioni pratiche come, ad esempio, un futuro internet quantistico", afferma il ricercatore di Kaiserslautern.

Ulteriori informazioni sulla pubblicazione originale:

M. Fleischhauer, M.D. Lukin
Quantum memory for photons: Dark-state polaritons
Phys.Rev.A, 65, 022314 (2002)