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Sorgente di luce atomica artificiale ultraveloce

28.04.2016

Gli scienziati del Niels Bohr Institute (Copenaghen) hanno sviluppato una nuova sorgente di luce ultraveloce. Si basa su un atomo artificiale e su tecnologie quantistiche. I ricercatori hanno lavorato con punti quantici, che sono un tipo di atomo artificiale. Sulla loro base, tra l'altro, dovrebbe costruire chip per computer quantistici.

Le sorgenti luminose tradizionali funzionano raccogliendo energia: ad esempio, raccolgono energia elettrica e la convertono in luce. Ma allo stesso tempo, una parte significativa dell'energia viene persa a causa del rilascio di calore. Le sorgenti luminose ultraveloci sono laser, diodi emettitori di luce e dispositivi basati sulla luce di singoli fotoni, creati utilizzando tecnologie quantistiche. L'idea di quest'ultimo è stata espressa nel 1954, ma è stato possibile realizzarla solo oggi.

In un punto quantico, un elettrone può essere eccitato, ad esempio, dall'esposizione alla luce oa un laser. In questo caso, l'elettrone lascia il suo posto e lascia un buco. Più forte è il legame tra luce e materia, più velocemente l'elettrone ritorna nella lacuna e più velocemente viene emessa la luce. In natura, tuttavia, la connessione tra luce e materia è debole, quindi le prime sorgenti luminose che si è cercato di creare utilizzando questa tecnologia si sono rivelate troppo lente. Il fisico Robert Dicke predisse nel 1954 che il legame poteva essere rafforzato aumentando il numero di atomi artificiali che "condividono" lo stato esistente in una sovrapposizione quantistica.

Era impossibile dimostrarlo, poiché gli scienziati non potevano disporre gli atomi così vicini l'uno all'altro da provocare un effetto quantistico e allo stesso tempo assicurarsi che non entrassero in collisione. I ricercatori del Niels Bohr Institute hanno escogitato un modo diverso: hanno immaginato la superradianza basata su fotoni emessi da un singolo punto quantico.

Gli autori dell'idea notano che nel loro esperimento, un punto quantico si comporta come cinque, il che significa che la generazione della luce avviene cinque volte più velocemente. Inoltre, questa soluzione rende i punti quantici più stabili e resistenti, ad esempio alle onde acustiche.

Finora, gli esperimenti si stanno svolgendo a una temperatura che è solo di pochi gradi sopra lo zero assoluto. In futuro, gli scienziati intendono risolvere questo problema, ma cercheranno anche di abbassare la temperatura per stabilire come si comporteranno i punti quantici in tali condizioni.

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Notizie casuali dall'Archivio

Tieni i piedi al caldo 10.03.2006

Questa vecchia raccomandazione è stata confermata da un esperimento condotto presso l'Università di Cardiff (Inghilterra).

Novanta volontari hanno trascorso 20 minuti con i piedi in una bacinella di acqua fredda. Nei cinque giorni successivi, il 29% di loro ha preso il raffreddore. Lo stesso numero di soggetti si è seduto per gli stessi 20 minuti, togliendosi scarpe e calzini, ma senza mettere i piedi in acqua fredda. Tra questi, il 9% si ammalò.

Gli autori dell'esperimento ritengono che i vasi sanguigni delle gambe e la mucosa nasale siano riflessivamente interconnessi. Quando i vasi delle gambe si contraggono per il freddo, anche i vasi del naso si contraggono. Se i virus del raffreddore vengono trasportati nell'aria, entrano nel naso e i globuli immunitari difficilmente penetrano nei vasi nasali ristretti e non possono distruggere i virus.

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