Roma -
Hewlett-Packard ha annunciato che alcuni suoi ricercatori in collaborazione con il Professor Kae Nemoto dell'
Istituto nazionale di Informatica di Tokyo, hanno sviluppato delle nuove tecniche che permetteranno di costruire
circuiti ottici basati su singoli fotoni. Questi sviluppi potrebbero portare alla costruzione tra l'altro, di elaboratori quantistici fotonici.
La ricerca sia di base che applicativa è oggi molto interessata allo studio di come poter utilizzare i fotoni nei futuri circuiti digitali.
Come ben sappiamo, alla base delle tecnologie informatiche odierne vi sono i
circuiti elettronici, che utilizzano i moti collettivi degli elettroni che generano correnti e differenze di potenziali elettrici. Molti ricercatori ritengono che se fosse possibile utilizzare i
fotoni invece degli elettroni, si potrebbero avere degli enormi progressi sia dal punto di vista della velocità che della capacità dei circuiti. Il motivo principale è dovuto al fatto che i fotoni sono particelle non cariche e senza massa. In altre parole, i fotoni interagiscono molto poco con le altre particelle e sono sempre molto veloci. Inoltre, già oggi è possibile codificare informazioni sui singoli fotoni, e si può facilmente immaginare di quanto potrebbe aumentare la capacità di calcolo e di trasporto di informazioni se queste fossero codificate sui singoli fotoni invece che in pacchetti composti da milioni di essi.
I singoli fotoni sono già oggi impiegati commercialmente in
Crittografia Quantistica, ove
in ogni fotone è codificato il valore di un bit della chiave.
Vi sono due principali indirizzi di ricerca sui circuiti fotonici. Il primo studia la realizzazione di circuiti di pacchetti di fotoni. L'idea è in realtà molto semplice, basta considerare il fatto che già oggi le nostre comunicazioni, sia dati che voce, viaggiano nelle fibre in forma di pacchetti di fotoni, ovvero luce modulata opportunamente. Però quando i pacchetti di fotoni arrivano al termine della fibra, vengono trasformati in segnali elettrici. Sarebbe molto conveniente se invece non vi fosse la trasformazione in segnali elettrici e sia gli switch che i router ed i server fossero capaci di
trasformare direttamente i segnali ottici.
Per fare ciò sono ovviamente necessari circuiti e cpu ottiche, problema al quale stanno lavorando in molti. Ad esempio, lo scorso febbraio Intel ha annunciato degli interessanti sviluppi nella realizzazione di
circuiti ottici in silicio, con tecniche costruttive simili a quelle usate oggi per i circuiti elettronici, ad esempio per i
CMOS.
I risultati annunciati da HP vanno invece in una direzione diversa. I ricercatori di HP hanno trovato un modo, per il momento puramente teorico, di realizzare circuiti ottici basati su singoli fotoni. Questi ovviamente sono di grande interesse per gli
elaboratori quantistici di cui
abbiamo parlato anche recentemente.