Fotoni nel futuro dell'archiviazione ottica

Alcuni scienziati registrano un'immagine di centinaia di pixel su un singolo fotone. Con la stessa tecnica sarebbe teoricamente possibile immagazzinare quantità sbalorditive di dati in uno spazio ridottissimo

Roma – Un po’ nanotecologia , un po’ meccanica quantistica , è il futuro dell’archiviazione che sfrutta le proprietà dei quanti di luce oggi, comunemente definita come “ottica”: ricercatori dell’ Università di Rochester sono riusciti a sfruttare le proprietà fisiche dei fotoni per trasportare e, cosa più importante, immagazzinare un’intera immagine in una singola particella energetica .

“Sembra impossibile, ma invece di immagazzinare solo gli uni e gli zeri, abbiamo immagazzinato un’immagine intera”, dice John Howell, professore associato di fisica e leader del team responsabile dell’importante esperimento scientifico: “È qualcosa di analogo alla differenza che intercorre tra lo scattare un’immagine con un singolo pixel – dice il professore – e farlo con una fotocamera da 6 megapixel”.

L’immagine usata per l’esperimento è composta dalle iniziali UR dell’istituto universitario, ed è formata da poco più di qualche centinaio di pixel . Tuttavia, considerando che ci è voluto un solo fotone per immagazzinarla tutta, i risultati lasciano intravedere un nuovo, incredibile campo di applicazione della fisica subatomica all’industria e alle attività di immagazzinamento dei dati. Un orizzonte tecnologico che renderebbe, per intendersi, preistorico l’appena raggiunto traguardo del Terabyte per i dischi fissi basati sui piatti magnetici.

L’esperimento è importante soprattutto perché i ricercatori, oltre a “stampare” l’immagine sul fotone, sono riusciti a registrarla in condizione di stabilità , e infine a recuperarla senza alcun tipo di degrado delle informazioni. “Si può far passare una quantità di informazioni incredibile in un fascio di luce, ma di solito se si prova a registrarla in una memoria buffer si perde la quasi totalità delle suddette informazioni” dice Ryan Camacho, studente laureato del gruppo del professor Howell, che aggiunge: “Noi stiamo dimostrando che è possibile estrarre una quantità enorme di informazioni con un rapporto segnale-rumore estremamente alto persino con un livello di luce molto basso”.

L’esperimento basa tutta la propria forza sui comportamenti bizzarri che tendono ad assumere la materia e l’energia a livelli di grandezza più piccoli di una particella subatomica come il protone: a questa scala della realtà impercettibile i fotoni, quanti che trasportano l’energia elettromagnetica, tendono a comportarsi sia come una particella che come un’onda .

Come onda, il singolo fotone utilizzato è passato attraverso uno stampino nanometrico rappresentante appunto le lettere U e R, portando con sé l’ombra delle suddette iniziali. L’impulso di luce è stato poi fatto passare all’interno di una cella di circa dieci centimetri, contenente cesio a livello gassoso riscaldato fino a 100 gradi Celsius . Qui l’impulso è stato rallentato e compresso, in modo da poter far passare più fasci di luce per il piccolo tubicino allo stesso momento.

“La quantità di informazione in parallelo che John Howell ha inviato nello stesso istante in un’immagine è enorme, in confronto a quanto fatto finora da chiunque altro”, ha commentato entusiasticamente Alan Willner, professore di ingegneria elettrica all’Università della California del Sud e presidente della IEEE Lasers and Optical Society , che conclude: “Riuscire a fare una cosa del genere, ed essere capaci di mantenere l’integrità del segnale – questa è una conquista meravigliosa”.

Il professor Howell e il suo team sono finora stati in grado di rallentare i fasci di luce fino a 100 nanosecondi, e a comprimerli fino all’1% della loro lunghezza originaria . Il team sta ora lavorando per rallentare dozzine di fasci energetici fino a diversi millisecondi, così come 10.000 impulsi fino ad un nanosecondo. “Ora voglio vedere se siamo in grado di rallentare qualcosa in maniera quasi permanente, persino a livello di un singolo fotone”, conclude Howell: “Se siamo in grado di fare una cosa del genere, potremo pensare a come immagazzinare quantità incredibili di informazioni in appena qualche fotone “.

Alfonso Maruccia

La tua email sarà utilizzata per comunicarti se qualcuno risponde al tuo commento e non sarà pubblicato. Dichiari di avere preso visione e di accettare quanto previsto dalla informativa privacy

  • claudio75 scrive:
    Anti Digital Divide e Wi-Max
    Spero che AntiDigitalDivide faccia valere le ragioni, di chi come me, ed altri 10 milioni di Italiani, a fine gennaio 2007 non hanno ancora la possibilità di accedere al servizio in banda larga ,con tutte le penalizzazioni che ne derivano a livello socio economico.Un paese civile come l'Italia, non può permettere che ci siano queste divisioni e questo diverso tipo di trattamento, io personalmente lo trovo inqualificabile che dei diritti vengano calpestati in questo modo perchè sulla Costituzione c'è scritto chiaramente che tutti gli italiani sono uguali e devono essere trattati allo stesso modo.Ebbene a me non sembra proprio e questo lo dicono i fatti !! Spero che con l'arrivo del Wi-Max sia finalmente la volta buona e chi come me è digitale diviso non lo sia più !!!Mi auguro che Anti Digital Divide vigili su questo nuovo progetto, per poter portare la banda larga nelle zone ancora scoperte e non in zone che già lo sono, perchè questo ovviamente non avrebbe senso !!!Spero che questa sia la volta buona e che non accada come con il WI-FI ..tante speranze risultati pressoché nulli con società incapaci di stare sul mercato per offrire questo tipo di servizio al cittadino !!
  • Ranmamez scrive:
    I soliti BASTARDI
    Non dico altro, ancora non hanno capito che ci stanno rompendo i marroni con sto menefreghismo nei confronti di chi suo malgrado e' considerato cittadino di serie B! :@
    • driope scrive:
      Re: I soliti BASTARDI
      Un aneddoto da una cittadina che (forse) è stata promossa in serie AQuasi Natale 2006: avvistato un tecnico Telecomo che ravana nella centralina del paese. Alla domanda "salve, che fa?" egli risponde "metto l'ADSL".Alla domanda "e quando sarà ufficialmente in funzione?" egli risponde "per Natale o al massimo, se c'è qualche intoppo burocratico, per l'anno nuovo"I cittadini salutano e, lungimiranti, attendono il 2007.Gennaio 2007: arriva una lettera del sindaco spiegando che, grazie a un progetto e a fondi regionali (o provinciali? non ricordo più) siamo ufficialmente passati nel gruppo di "quelli con l'ADSL". Chiamo immediatamente il 187 per confermaChiamata al 187: habemus ADSL? "No signorina, qui non risulta. Anzi, voi non siete nemmeno sulla lista di quelli a cui è in programma portarla. Io accanto al suo nome vedo un bollino rosso"Ma, ma... e l'uomo con la Panda-Telecom? E la lettera del sindaco? Tutti che mentono proprio a Natale?"Guardi, se il suo sindaco le ha detto così... sarà. Però finchè nessuno informa a noi le non risulta tra quelli con la copertura. Cioè: magari le hanno anche aggiornato la centralina, ma prima che l'ufficio tecnico lo dica all'ufficio commerciale possono passare anche dei mesi. Se vuole la richiamo appena a me risulta attivabile!"Ehm... ok... a risentirci... tante buone cose.Febbraio 2007: forse ci siamo. All'inizio del mese arriverà qualcuno a toglierci l'ISDN (e a prenderci dei soldi per questo). Poi (ma quando?) arriverà qualcuno (nessuno sa darti certezze come Telecom) con un router e quant'altro.Io continuo ad essere perplessa: finchè non lo vedo non ci credo.Ma la DOMANDA più importante è: corre voce che, essendo sta maledetta ADSL arrivata con finanziamenti regionali e non per scelta deliberata di Telecom, abbiamo diritto solo ad Alice. Niente Tiscali, Infostrada, Teledue o nomi meno noti. Solo Alice.Ne sapete nulla?
      • Anonimo scrive:
        Re: I soliti BASTARDI
        Credo che sia esattamente il contrario, se gli "aggiornamenti" necessari sono stati fatti con soldi pubblici, la struttura deve essere neutrale ed aperta a tutti. Così dovrebbe essere anche nel caso in cui sia telecom a fare gli "aggiornamenti" in quanto ha l'obbligo, essendo operatore dominante, di vendere il servizio all'ingrosso. Diciamo che non sono rari pero' i casi in cui telecom, facendo lei i lavori, comunica prima con gli utenti per cercare di avvantaggiarsi sugli altri OLO, comportamento evidentemente anticoncorrenziale.Per i tempi di attivazione con telecom non si sa mai come va a finire.Se poi sei in copertura con il nuovo progetto (falsa) di telecom "Anti Digital Divide" (sono talmente innovativi che hanno "scippato" il nome all'associazione) i problemi potrebbero essere diversi.http://www.antidigitaldivide.org/index.php?name=MDForum&file=viewtopic&t=3807- Scritto da: driope
        Un aneddoto da una cittadina che (forse) è stata
        promossa in serie
        A

        Quasi Natale 2006: avvistato un tecnico Telecomo
        che ravana nella centralina del paese. Alla
        domanda "salve, che fa?" egli risponde "metto
        l'ADSL".
        Alla domanda "e quando sarà ufficialmente in
        funzione?" egli risponde "per Natale o al
        massimo, se c'è qualche intoppo burocratico, per
        l'anno
        nuovo"
        I cittadini salutano e, lungimiranti, attendono
        il
        2007.

        Gennaio 2007: arriva una lettera del sindaco
        spiegando che, grazie a un progetto e a fondi
        regionali (o provinciali? non ricordo più) siamo
        ufficialmente passati nel gruppo di "quelli con
        l'ADSL". Chiamo immediatamente il 187 per
        conferma

        Chiamata al 187: habemus ADSL? "No signorina, qui
        non risulta. Anzi, voi non siete nemmeno sulla
        lista di quelli a cui è in programma portarla. Io
        accanto al suo nome vedo un bollino
        rosso"
        Ma, ma... e l'uomo con la Panda-Telecom? E la
        lettera del sindaco? Tutti che mentono proprio a
        Natale?
        "Guardi, se il suo sindaco le ha detto così...
        sarà. Però finchè nessuno informa a noi le non
        risulta tra quelli con la copertura. Cioè: magari
        le hanno anche aggiornato la centralina, ma prima
        che l'ufficio tecnico lo dica all'ufficio
        commerciale possono passare anche dei mesi. Se
        vuole la richiamo appena a me risulta
        attivabile!"
        Ehm... ok... a risentirci... tante buone cose.

        Febbraio 2007: forse ci siamo. All'inizio del
        mese arriverà qualcuno a toglierci l'ISDN (e a
        prenderci dei soldi per questo). Poi (ma quando?)
        arriverà qualcuno (nessuno sa darti certezze come
        Telecom) con un router e
        quant'altro.
        Io continuo ad essere perplessa: finchè non lo
        vedo non ci
        credo.

        Ma la DOMANDA più importante è: corre voce che,
        essendo sta maledetta ADSL arrivata con
        finanziamenti regionali e non per scelta
        deliberata di Telecom, abbiamo diritto solo ad
        Alice. Niente Tiscali, Infostrada, Teledue o nomi
        meno noti. Solo
        Alice.
        Ne sapete nulla?
Chiudi i commenti