Cnr, una cascata di luce infrarossa per svelare la nuova fisica

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Un team di ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino), presso il Laboratorio europeo di spettroscopia nonlineare (Lens) di Firenze, sfruttando le caratteristiche peculiari dei laser a cascata quantica (Qcl) costruiti anche presso l’Istituto di nanoscienze del Cnr e Scuola Normale Superiore di Pisa nel gruppo di ricerca coordinato da Miriam Vitiello, ha dimostrato un nuovo metodo per controllare l’emissione di molte frequenze (pettine), da sorgenti laser miniaturizzate, con estrema precisione, come se si trattasse di una frequenza unica, anche in regioni spettrali di difficile accesso come il medio e il lontano infrarosso. I risultati, pubblicati su Nature Photonics e Nature Communications, sono stati ottenuti in collaborazione con l’Agenzia spaziale italiana (Asi) di Matera e con prestigiosi partner europei, quali il Politecnico federale di Zurigo (Ch) e l’Università di Leeds (Uk). “Il successo di questi esperimenti si basa innanzitutto sulle metodologie uniche al mondo sviluppate negli anni dal nostro gruppo per il controllo dei laser a cascata quantica – spiega Paolo De Natale, autore delle ricerche e direttore del Cnr-Ino – Queste sofisticate tecnologie sono il frutto di una forte sinergia con uno spin-off del Cnr, ppqSense Srl, che ha contribuito alla ricerca realizzando sistemi elettronici compatti con livelli estremamente bassi di rumore. Oltre alle ricadute dirette nel campo della metrologia di tempo e frequenza, lo studio promette di incidere profondamente su vari settori emergenti della Fisica moderna. Per esempio, la possibilità di controllare, con sistemi miniaturizzati, le emissioni di singole o molteplici frequenze nell’infrarosso potrà aprire questa ampia regione spettrale al settore strategico delle tecnologie quantistiche. Sarà possibile, inoltre, lo studio di molecole in condizioni estreme”.