Una nuova svolta quantistica della Rice University, USA, il 21 aprile 2025, potrebbe trasformare l'informatica e la comunicazione. I ricercatori hanno sviluppato una cavità a cristalli fotonici 3D avanzata, dimostrando modi innovativi per manipolare le interazioni luce-materia.
Questa innovazione supera le sfide di lunga data nel sostenere i delicati stati quantistici necessari per i sistemi quantistici avanzati. La cavità ottica 3D consente ai fotoni di comunicare indirettamente attraverso gli elettroni, aprendo le porte a nuovi protocolli di calcolo e comunicazione quantistica.
Il team ha osservato un accoppiamento ultraforte, in cui fotoni ed elettroni interagiscono così intensamente che le loro identità si fondono in stati completamente nuovi. Ciò è stato ottenuto introducendo elettroni nella loro cavità 3D sotto forti campi magnetici, creando ambienti ideali per l'accoppiamento ultraforte.
A differenza delle precedenti cavità unidimensionali più semplici, questa struttura tridimensionale consente un maggiore controllo spaziale sui fotoni intrappolati. Combinando esperimenti con simulazioni computerizzate avanzate, i ricercatori prevedono di sfruttare questi risultati per progettare nuovi materiali, processori e dispositivi di comunicazione quantistica.
Questa ricerca segna un passo significativo verso le tecnologie quantistiche pratiche, aprendo la strada a progressi nel calcolo quantistico, sensori altamente sensibili e reti di comunicazione in fibra ottica più veloci. I risultati evidenziano il potente potenziale delle strutture fotoniche tridimensionali per rivoluzionare la scienza quantistica.