Sistemi ad alta precisione e basso
costo per la qualità dell'aria e la diagnostica medica sono in
costruzione al laboratorio del Centro di fisica quantistica di
Trento Q@TN utilizzando ghost imaging (immagine fantasma) e
undetected photon spectroscopy (spettroscopia con fotone non
rilevato), particolari tecniche di ottica quantistica che
permettono di comprendere cosa accade in una particella di luce
in base all'impronta che essa lascia su una particella
correlata.
L'obiettivo del centro di fisica quantistica diretto da
Lorenzo Pavesi, professore di Fisica dell'Università di Trento,
è costruire strumentazioni di alta precisione, basso costo e
piccole dimensioni per applicazioni ambientali (ad esempio per
il controllo della qualità dell'aria) e mediche (come l'analisi
in-vivo di tessuti biologici per la microscopia diagnostica, ad
esempio per la rivelazione di cellule tumorali).
Leonardo Gasparini, ricercatore della Fondazione Bruno
Kessler, al lavoro nel team del laboratorio Q@TN, spiega come il
ghost imaging non sia più fantascienza. "Negli anni scorsi,
abbiamo lavorato al progetto SuperTwin (super gemello),
finanziato dall'Ue, che ha portato ad un primo prototipo di
microscopio ottico innovativo che sfrutta i fotoni correlati per
rompere la barriera di risoluzione imposta dalle leggi della
fisica classica. Sfruttando questa tecnica, in futuro sarà
possibile osservare particelle di poche centinaia di nanometri,
come un virus".
"Qui a Trento - precisa Stefano Signorini, assegnista di
ricerca all'Università di Trento - stiamo sviluppando un chip
quantistico che rileva con precisione la quantità di un gas,
come può essere l'anidride carbonica nell'ambiente, sfruttando
l'undetected photon spectroscopy. Generiamo coppie di fotoni,
dove un fotone è nel medio infrarosso, molto sensibile al gas, e
l'altro nel visibile, facile da misurare. Il fotone che
interagisce col gas, difficilmente rilevabile con le tecnologie
attuali, non viene nemmeno misurato. Risaliamo alla
concentrazione del gas grazie alla particella di luce visibile
correlata, facile da misurare con un rilevatore di luce
convenzionale. Tutto questo, su un chip miniaturizzato e a basso
costo".
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