Laser a cascata quantica per trasferire dati fino a 100 Gbps

Un gruppo di ricercatori accademici delle Università di Leeds e Nottingham (Regno Unito) affermano di aver individuato una modalità per trasmettere dati a una velocità di 100 Gbps. Ovviamente siamo ancora nel campo degli studi iniziali e passerà molto tempo prima di vedere i quantum laser adoperati nell’ambito di applicazioni commerciali.
La ricerca è stata comunque appena pubblicata sulla rivista scientifica Nature ed è già possibile conoscerne i dettagli.

L’idea generale consiste nell’impiego di laser quantistici a cascata (QCL) che utilizzano lo spettro elettromagnetico nella banda dei Terahertz (THz). Si tratta di speciali fasci laser che modulano la luce ed emettono impulsi circa 100 milioni di volte al secondo. Gli accademici britannici hanno utilizzato una soluzione che combina l’utilizzo di fotoni con le onde acustiche.

In un primo tempo configurazioni QCL a cascata saranno adoperate per il trasferimento dei dati ad altissima velocità tra campus universitari, sedi di società partner o strutture sanitarie in modalità esclusivamente wireless e ovviamente con una visibilità ottica perfetta.

“Si tratta di un ricerca entusiasmante“, ha dichiarato John Cunningham, professore di nanoelettronica a Leeds. “Paradossalmente l’elettronica che aiuta nelle attività di modulazione frena la velocità con cui questo tipo di operazioni possono essere svolte. Il meccanismo che stiamo sviluppando rompe con la tradizione e si basa invece sulle onde acustiche per superare il problema. (…) Quello che abbiamo fatto è stato usare l’onda acustica per scuotere gli stati elettronici all’interno dei fasci laser quantistici a cascata“.

Il professor Cunningham ha aggiunto che perfezionando ulteriormente il sistema sarà presto possibile sviluppare un nuovo meccanismo per il controllo completo delle emissioni fotoniche del laser e forse anche di integrare le strutture che generano segnali acustici in modo che non sia necessaria alcuna sorgente sonora esterna.

Il prototipo del laser mostrato nell’immagine a metà articolo dà l’idea di quanto sia compatto (questo tipo di laser ha oggi diverse implicazioni per i chimici che li utilizzano nell’analisi di sostanze, composti e materiali).

“Il risultato raggiunto apre nuove frontiere per la fisica e l’ingegneria: facendo interagire onde sonore e luminose sulle frequenze dei Terahertz le nuove applicazioni tecnologiche sono destinate ad essere davvero notevoli“, ha affermato Tony Kent, professore di fisica presso il polo accademico di Nottingham.