Dimostrato il funzionamento di un circuito basato su queste particelle generate dalla luce

Fonte: Corriere della Sera
di Gabriele De Palma

Nei laboratori di fisica applicata la ricerca di nuove soluzioni non si arresta mai, soprattutto quando si parla di fisica applicata all’information technology. Mantenere fede alla legge di Moore, che prevede che ogni diciotto mesi i processori e i transistor dei computer raddoppino la capacità di calcolo, non è un compito così semplice. Se oggi la ricerca commerciale sull’elettronica segue la strada del rimpicciolimento dei circuiti (siamo ormai nell’ordine di grandezza dei nanometri), di processori a più di un nucleo e di nuovi materiali che possano sostituire il silicio (il più promettente da questo punto di vista sembra essere l’afnio), nei laboratori dell’università di San Diego è allo studio quello che si prospetta come un cambiamento epocale anche se non imminente nella storia dei computer. Un nuovo sistema di trasmissione basato anziché sugli elettroni sugli eccitoni.

ECCITONI - Gli eccitoni sono delle quasiparticelle, ovvero l’insieme di una particella (in questo caso elettroni) e della nuvola a essa circostante (in questo caso una cosiddetta «lacuna» con carica positiva). I vantaggi dell’eccitonica sull’elettronica sono la velocità di trasmissione, le dimensioni più ridotte e il fatto che queste quasiparticelle si comportano in modo tale da essere generate dal passaggio di luce e da generare luce quando le due componenti della quasiparticella decadono. Si risparmia così rispetto a un circuito elettronico il passaggio, che occupa spazio nei transistor e tempo nel calcolo, della conversione degli elettroni in luce.

FREDDO - Il problema con gli eccitoni è però la temperatura necessaria al loro funzionamento. Fino a oggi era stato possibile utilizzarli solo a una temperatura infima: 1,5 gradi Kelvin (circa -272C) ottenibile solo in laboratorio e più fredda della temperatura media dello spazio profondo. I ricercatori di San Diego sono riusciti a realizzare circuiti che funzionano a meno 148. Ancora molto freddo in realtà, ma è questa una temperatura ottenibile grazie all’azoto liquido, facilmente reperibile e dai costi accettabili (più o meno come la benzina). L’esperimento è stato pubblicato sull’ultimo numero di Nature Photonics. Un successo quindi anche se come spiega uno dei ricercatori Leonid Butov siamo ancora lontani dalla commercializzazione: «Il nostro obiettivo è quello di creare dispositivi basati sugli eccitoni che possano funzionare a temperatura ambiente in modo da sostituire dispositivi elettronici quando è necessaria una altissima velocità di interconnessione. Siamo ancora ai primi stadi dello sviluppo e la ricerca proseguirà».