Le proprietà di un fluido di luce

Come future applicazioni future dei fluidi di luce, la creazione di una sorta di fibra ottica in cui il segnale non scende mai di intensità e quindi non ha mai bisogno di essere amplificato nuovamente.

Un team formato da ricercatori italiani e francesi ha osservato le straordinarie proprietà di un fluido di luce, in un fluido di fotoni confinato in una nanostruttura: fenomeni quantistici idrodinamici finora predetti soltanto dalla teoria, come i solitoni, una specie di onde solitarie e permanenti.

Un fluido di luce è un fenomeno che si verifica quando i fotoni sono costretti a propagarsi non più nel vuoto o in mezzi trasparenti ordinari come il vetro, ma in materiali appositamente usati per indurre forti interazioni fra loro: qui i fotoni si comportano in modo simile alle molecole di un liquido e collettivamente danno luogo a un vero e proprio fluido luminoso.

I ricercatori sono riusciti a creare un fluido di luce confinando i fotoni in una nanostruttura a semiconduttore, studiando in dettaglio i processi microscopici che si generano quando il fluido incontra un ostacolo. A basse velocità il fluido di fotoni ha le caratteristiche tipiche di un superfluido, cioè è capace di aggirare l’ostacolo per poi riprendere a scorrere; a velocità più alte si generano vortici e moti turbolenti dovuti a fenomeni di attrito, ma mentre in un fluido tradizionale i mulinelli ruotano a velocità piccole e a piacere, nel fluido quantistico la velocità di rotazione può solo essere un multiplo intero della costante di Planck, e per la prima volta si è vista la formazione di lunghi canali persistenti a valle dell’ostacolo, i cosiddetti solitoni idrodinamici, analogo quantistico delle onde solitarie che si propagano sulla superficie dell’acqua.

 

 

 

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