Multiparameter sensing of chirality by means of quantum light

In un futuro, non così lontano, le tecnologie che sfruttano le strane, ma stranamente potenti, caratteristiche quantiche della luce consentiranno lo sviluppo di dispositivi innovativi dalle prestazioni enormemente più potenti delle attuali in numerosi campi di applicazione.

L’uso ed il controllo delle particelle di luce, i così detti fotoni, per realizzare tecnologie quantistiche altamente performative è stato l’obiettivo di Link identifier #identifier__40234-1QCUMbER, un progetto FET Open nell’ambito di Horizon 2020, che ha coinvolto tra il 2015 e il 2018 sei istituzioni da quattro differenti paesi europei: Università degli Studi di Roma Tre (rappresentata dal gruppo multidisciplinare formato da gruppo NEQO e del gruppo di Fisica dei Liquidi del Dipartimento di Scienze), Università di Oxford, Università di Parigi Sorbona, Università di Lille, Università di Paderborn e Università di Rostock. Traendo vantaggio dal comportamento quantistico dei fotoni, i ricercatori hanno potuto realizzare tecnologie con prestazioni migliori rispetto a quanto possibile con risorse tipicamente classiche. Ed oggi la notizia è che una di queste innovazioni è segnalata dal 20 luglio 2020 su Link identifier #identifier__50595-2Innovation Radar, la piattaforma della Commissione Europea volta a identificare innovazioni e innovatori ad alto potenziale nei programmi quadro di ricerca e innovazione finanziati dall'UE.
 
 
L’innovazione segnalata da Innovation Radar
 
Il risultato ottenuto, che avrà come titolo sulla piattaforma Link identifier #identifier__130519-3Multiparameter sensing of chirality by means of quantum light, consiste in una nuova tecnica, considerata “esplorativa” da Innovation Radar, per misurare la chiralità delle molecole utilizzando luce quantistica. Quando la luce interagisce con molecole chirali, come per esempio alcuni farmaci tra cui gli antibiotici, queste ne modificano una proprietà fondamentale, la polarizzazione. Analizzando la luce dopo l’avvenuta interazione e monitorandone il cambiamento, è quindi possibile dedurre informazioni sulle molecole con cui questa ha interagito. Controllando la luce al livello dei singoli fotoni, come fatto dai ricercatori, si ottengono due vantaggi fondamentali: da un lato, si evita che le molecole possano essere danneggiate da alte intensità luminose; dall’altro, le proprietà quantistiche come l’entanglement fanno sì che sia possibile effettuare una stima sulle molecole con le quali i fotoni hanno interagito in maniera estremamente più efficiente e precisa. Una volta portata a un livello tecnologico più alto, questa tecnica potrà condurre ad applicazioni nello studio di processi biologici e del monitoraggio della produzione di farmaci.
 
 “Siamo contenti di aver centrato l’obiettivo di questa chiamata a progetto: gettare le basi per nuova tecnologia – afferma il prof. Marco Barbieri, coordinatore di questa ricerca,- come riconosce anche la Commissione, siamo ancora a un livello esplorativo, ma la strada è promettente. Adesso cercheremo più confronto con le realtà di ricerca e produttive per passare da questa prova di principio alla concezione di un prototipo. È una sfida difficile per noi, abituati alla ricerca di base, ma che ci dà parecchi stimoli. Non vediamo l’ora”.