Credit: IQOQI/Knabl
Quasi 200 anni fa, il fisico bavarese Joseph von Fraunhofer scoprì righe scure nello spettro del sole. Successivamente si è scoperto che queste linee spettrali potevano essere usate per dedurre la composizione chimica e la temperatura dell’atmosfera del sole. Oggi siamo in grado di ottenere informazioni su oggetti diversi attraverso misure di luce in un modo simile.
Proprio perché spesso c’è la necessità di rilevare piccolissime quantità di luce, i fisici sono alla ricerca di metodi di spettroscopia sempre più sensibili. In casi estremi, anche singole particelle di luce (fotoni) hanno bisogno di essere misurate in modo affidabile, il che è tecnicamente impegnativo. Così, i fisici dell’Istituto di ottica quantistica e informazione quantistica (IQOQI) presso l’Accademia Austriaca delle Scienze e l’Istituto di Fisica Sperimentale dell’Università di Innsbruck, hanno virato attraverso la tecnica della spettroscopia logica quantistica. Questa tecnica è stata sviluppata alcuni anni fa dal gruppo del premio Nobel David Wineland per costruire orologi atomici estremamente precisi. Questa è una delle prime applicazioni pratiche di elaborazione dell’informazione quantistica e, nei prossimi anni, potrebbe portare ad una ridefinizione del secondo nel Sistema Internazionale di Unità.
Almost 200 years ago, Bavarian physicist Joseph von Fraunhofer discovered dark lines in the sun’s spectrum. It was later discovered that these spectral lines can be used to infer the chemical composition and temperature of the sun’s atmosphere. Today we are able to gain information about diverse objects through light measurements in a similar way.
Because often very little light needs to be detected for this, physicists are looking for ever more sensitive spectroscopy methods. In extreme cases, also single particles of light (photons) need to be measured reliably, which is technically challenging. Thus, physicists at the Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) at the Austrian Academy of Sciences and the Institute for Experimental Physics of the University of Innsbruck take a detour via the technique of quantum logic spectroscopy. It was developed some years ago by the group of Nobel laureate David Wineland to build extremely precise atomic clocks. This is one of the first practical applications of quantum information processing and, in the next few years, may lead to a redefinition of the second in the international system of units.
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