Le fibre ottiche consentono, si potrebbe dire, la trasmissione dei dati “alla velocità della luce”. Ma la quantità di dati che possono essere inviati su una singola guida di luce è limitata da quante informazioni si possono codificare nel segnale luminoso. Attualmente sono utilizzate diverse proprietà della luce come base di codifica, per esempio la luminosità, il colore (lunghezza d’onda) o la polarizzazione, e per “stipare” più informazioni in una fibra ottica si dovranno individuare nuove caratteristiche della luce, per incrementare la larghezza di banda e avere di conseguenza maggiori prestazioni in specifici contesti applicativi, tra cui, in primis, internet. Al riguardo i ricercatori del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) hanno teorizzato che se fosse possibile attribuire alla luce che viaggia lungo una fibra un andamento elicoidale, imitando sostanzialmente la forma di una molla, allora si avrebbe a disposizione come nuova caratteristica fisica il momento angolare, da intendersi come l’equivalente rotazionale della quantità di moto, misurabile e utilizzabile per codificare informazioni. Il passo successivo è stato allora quello di realizzare delle strutture elicoidali in nanoscala in trasmissione e in ricezione, per attribuire alla luce un andamento elicoidale e per poter poi decodificare le informazioni individuando il susseguirsi dei momenti angolari dei segnali luminosi in arrivo. Come risultato è stato ottenuto un chip fotonico, con cui, tramite una serie di elaborate nano-aperture e nano-scanalature incise in un film metallico, è stato possibile manipolare la luce ed elaborare contemporaneamente il momento angolare di più segnali diversi, e questo perché il chip è costituito da un array di singole unità separatamente controllate, e ogni unità è in grado di elaborare indipendentemente informazioni di momento angolare, da cui un “parallel processing” di informazioni ottiche.
Vantaggi tangibili
Stando alle valutazioni dei ricercatori, la struttura elicoidale di questo sistema sarebbe in grado di mettere a disposizione una ultra-wide bandwidth, con un data access fino a un ordine di grandezza di sei volte superiore rispetto alle attuali tecnologie. Si ritiene inoltre che stante il sempre più rapido sviluppo dei processi di nano-fabbricazione, non saranno da prevedersi particolari difficoltà per la produzione di massa di questo particolare chip fotonico.
