Vedere dietro un muro usando singole particelle di luce

Vedere dentro un ambiente aggirando porte o pareti, usando solamente singole particelle di luce: grazie alle tecnologie quantistiche diventa possibile leggere le informazioni raccolte dai singoli fotoni e ricostruire un'immagine 3D di un ambiente. E' uno degli innovativi progetti in fase di sviluppo nell'area dei Leonardo Innovation Labs dedicata a Tecnologie Quantistiche, Optronica e Materiali Avanzati, a Roma. "Grazie a rilevatori capaci di osservare singoli fotoni si sono aperte applicazioni finora impossibili per le tecnologie tradizionali", spiega il responsabile dell'area Massimiliano Dispenza.

Una di queste è usare fasci di fotoni, fatti rimbalzare ad esempio su una parete, e usarli per spiare cosa c'è dentro una stanza oppure vedere cose coperte da un ostacolo sulla visuale. "Il segreto - ha aggiunto Dispenza - è prima di tutto nella capacità di poter misurare con altissima precisione il tempo con cui i fotoni inviati, anche dopo aver rimbalzato più volte su porte o pareti, tornano indietro, un tipo di informazione che una fotocamera classica invece non riesce a fornire".

Dopo aver preso nota del tempo di arrivo, con una precisione del picosecondo, ossia millesimi di miliardesimo di secondo, e delle caratteristiche dei singoli fotoni tornati alla fotocamera, il passo successivo è poi rielaborare le informazioni e crearne un'immagine 3D. "Grazie alla potenza di calcolo non solo vedo un'immagine ma riesco a ricostruire l'intero ambiente, che altrimenti mi sarebbe impossibile osservare ottenendo un video in tempo reale di quello che accade all'interno", ha sottolineato Ugo Zanforlin, del Leonardo Innovation Lab.

"Un ulteriore miglioramento - ha proseguito - potrà poi arrivare da algoritmi di Intelligenza Artificiale capaci di 'pulire' le immagini e renderle più definite e comprensibili".

Un tipo di applicazione che in futuro potrà essere usato in molti ambiti da quelli per la sicurezza, ad esempio l'ispezione di ambienti con possibili pericoli, all'identificazione di ostacoli difficilmente visibili lungo una strada, ad es. per veicoli a guida autonoma.