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Fibra più efficiente col chip italiano che "pettina" la luce

Politecnico di Milano e Università di Stanford hanno realizzato un chip in grado di riordinare i fasci luminosi che viaggiano nella fibra ottica, ricostruendone il messaggio e aumentandone così drasticamente l'efficienza.

Fibra più efficiente col chip italiano che "pettina" la luce

Al Politecnico di Milano hanno messo a punto un chip potenzialmente rivoluzionario, che in futuro renderà le trasmissioni su fibra ottica molto più efficienti, ma che apre anche a tantissimi altri scenari d'uso. Non è un caso se la ricerca in questione è stata selezionata dalla Optical Society of America tra i 30 lavori di maggiore rilevanza ottenuti dalla ricerca nel campo dell'ottica nel 2017.

La ricerca, condotta dal dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano e pubblicata sulla prestigiosa rivista Light, è nata dalla collaborazione tra il Politecnico stesso, che ha progettato il dispositivo e verificato sperimentalmente le potenzialità, e l'università californiana di Stanford, che invece ne ha teorizzato il funzionamento.

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Sostanzialmente si tratta di un dispositivo di silicio di dimensioni estremamente ridotte, pari a circa 1 mm2, costituito da una griglia di combinatori ottici integrati che si occupano di separare i diversi fasci di luce, a prescindere da quanto siano mescolati tra loro.

Nelle attuali reti in fibra ottica, infatti, per aumentare la capacità di trasmissione dati, vengono trasmessi simultaneamente numerosi fasci di luce, tutti alla stessa lunghezza d'onda. Le particelle luminose (fotoni) che compongono questi fasci si vanno quindi mano mano mescolando durante la propagazione lungo il cavo in fibra, rendendo infine il messaggio originario irriconoscibile. Fino ad oggi l'unica soluzione per recuperare l'informazione originale nella sua integrità consisteva nel convertire il segnale ottico in formato elettronico per poi ricostruirlo digitalmente bit dopo bit, attraverso l'utilizzo di processori ultraveloci.

I vantaggi della fibra ottica

Un processo fattibile, ma molto oneroso dal punto di vista dei consumi e ovviamente limitato dalla velocità di elaborazione delle componenti. Un limite troppo grande che in futuro, con l'aumentare dei dati in transito non sarà più tollerabile. Il nuovo chip messo a punto dal Politecnico invece è molto più efficiente perché manipola direttamente i fotoni, eliminando tuta la parte di conversione e rielaborazione dei bit.

La ricerca, finanziata da Fondazione Cariplo all'interno del programma di rafforzamento dei ricercatori candidati su strumenti ERC 2016, progetto ACTIO (Advanced Control Technologies for Integrated Optics), ha comunque molteplici sbocchi. non limitati unicamente al settore delle telecomunicazioni. Basti pensare alle opportunità che la capacità di manipolare la luce attraverso chip fotonici offrirebbe nel settore dell'elaborazione delle immagini, della sensoristica, della cifratura, delle reti neurali e dello sviluppo dei computer quantici.

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