I ricercatori della Purdue University hanno creato un'onda di spin quantistico per la luce. Questo può essere un vettore di informazioni per le future nanotecnologie, ma con una svolta unica:fluiscono solo in una direzione.

L'articolo "Onde di spin unidirezionali Maxwelliane, " di Todd Van Mechelen e Zubin Jacob è stato pubblicato sulla rivista ad accesso aperto Nanophotonics su degruyter.com.

Le tecnologie dell'informazione su scala nanometrica si basano sulla manipolazione di particelle come elettroni e fotoni. L'elettrone, che è il portatore di carica (elettricità), è un fermione mentre il fotone, che è il trasmettitore di informazioni a lunga distanza, è un bosone.

La differenza più importante tra un fermione e un bosone è letteralmente come "ruotano". Anche se lo spin degli elettroni è ampiamente utilizzato nelle nanotecnologie commerciali come le memorie magnetiche, lo spin ottico è diventato solo di recente un grado di libertà fondamentale nella nanofotonica con possibili applicazioni in fibra ottica, plasmonica, risonatori e persino metrologia quantistica. Questa esplosione di ricerca sullo spin ottico è dovuta alle notevoli caratteristiche delle onde elettromagnetiche fortemente confinate. Alla nanoscala, rotazione e direzione del moto della luce sono intrinsecamente legate l'una all'altra.

I ricercatori hanno utilizzato molti progetti per ottenere questo comportamento, in particolare, un'interfaccia di mezzi girotropici simmetrici a specchio, illustrato nella figura allegata. La girotropia è una forma di risposta materiale alle onde luminose che trasferiscono il comportamento di rotazione degli elettroni ai fotoni (indicato da frecce circolari).

"La nostra ricerca apre la possibilità di nuove applicazioni in cui i dispositivi comunicano le informazioni in una direzione ma le bloccano completamente nell'altra. Questo è importante per il funzionamento sicuro di dispositivi ad alta potenza e per ridurre le interferenze tra i segnali elettromagnetici trasmessi/ricevuti dal cellulare. antenne, " disse Zubin Jacob.