Le proprietà apparentemente sfidanti della fisica di quasiparticelle potrebbe essere sfruttato per applicazioni che vanno dall’imaging non distruttivo alla produzione di chip per computer.
Un team di scienziati ha eseguito simulazioni computerizzate avanzate su supercomputer per proporre un modo di utilizzare le quasiparticelle per sorgenti di luce super luminose. Credito immagine: Bernardo Malaca / IST
Un team internazionale di scienziati sta ripensando i principi base della fisica delle radiazioni con l’obiettivo di creare sorgenti luminose super luminose.
In un nuovo studio pubblicato in Fotonica della naturaricercatori dell’Instituto Superior Técnico (IST) in Portogallo, il Università di Rochesterl’Università della California, a Los Angeles, e il Laboratorio di ottica applicata in Francia hanno proposto modi per utilizzare le quasiparticelle per creare sorgenti luminose potenti quanto quelle più avanzate oggi esistenti, ma molto più piccole.
Le quasiparticelle sono formate da molti elettroni che si muovono in sincronia. Possono viaggiare a qualsiasi velocità, anche più veloce della luce, e resistere a forze intense, come quelle vicine a un buco nero.
“L’aspetto più affascinante delle quasiparticelle è la loro capacità di muoversi in modi che non sarebbero consentiti dalle leggi della fisica che governano le singole particelle”, afferma Giovanni Palastrouno scienziato senior presso il Laboratorio di Energetica Laserun professore assistente presso la Dipartimento di Ingegneria Meccanicae professore associato presso la Istituto di Ottica.
Palastro e i suoi colleghi hanno studiato le proprietà uniche delle quasiparticelle nei plasmi eseguendo simulazioni al computer avanzate su supercomputer disponibili attraverso l’impresa comune europea per il calcolo ad alte prestazioni.
Vedono applicazioni promettenti per sorgenti luminose basate su quasiparticelle, tra cui l’imaging non distruttivo per la scansione di virus, la comprensione di processi biologici come la fotosintesi, la produzione di chip per computer e l’esplorazione del comportamento della materia nei pianeti e nelle stelle.
“La flessibilità è enorme”, afferma Bernardo Malaca, dottorando presso l’IST e autore principale dello studio.
“Anche se ogni elettrone esegue movimenti relativamente semplici, la radiazione totale di tutti gli elettroni può imitare quella di una particella che si muove più velocemente della luce o di una particella oscillante, anche se localmente non c’è un singolo elettrone che sia più veloce della luce o di un elettrone oscillante.” .”
Le sorgenti luminose basate su quasiparticelle potrebbero avere un netto vantaggio rispetto alle forme esistenti, come i laser a elettroni liberi, che sono scarsi e massicci, rendendoli poco pratici per la maggior parte dei laboratori, ospedali e aziende.
Con la teoria proposta nello studio, le quasiparticelle potrebbero produrre luce incredibilmente brillante con una distanza minima da percorrere, innescando potenzialmente diffusi progressi scientifici e tecnologici nei laboratori di tutto il mondo.
Fonte: Università di Rochester
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
