Tecnologia di calcolo basata sulla luce per computer ultraveloci

Un gruppo di scienziati ha compiuto un passo significativo verso lo sviluppo di computer ultraveloci, dimostrando una tecnologia di calcolo basata sulla luce che opera a oltre 10 terahertz. Si tratta di una velocità superiore a 10.000 GHz, oltre mille volte più rapida degli attuali processori. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Photonics.

Diversamente dai chip tradizionali che elaborano le informazioni spostando cariche elettriche attraverso i transistor, questo nuovo metodo utilizza impulsi laser ultrabrevi per eseguire operazioni logiche. Questo approccio consente ai ricercatori di superare i limiti fisici dell'elettronica che attualmente frenano i miglioramenti delle prestazioni.

L'elemento chiave dell'esperimento è stato il disolfuro di tungsteno, un materiale bidimensionale ultrasottile spesso appena tre strati atomici. In questo materiale, gli elettroni possono esistere in due distinti stati quantistici noti come "valli", che funzionano come analoghi degli zero e degli uno convenzionali. Controllando questi stati mediante una serie di lampi di luce della durata di pochi quadrilionesimi di secondo, i ricenzatori sono riusciti a commutare, spegnere e modificare gli stati informativi a velocità senza precedenti.

È importante notare che tutte le operazioni sono state condotte a temperatura ambiente utilizzando impulsi laser già disponibili nei laboratori. Gli scienziati hanno anche misurato quanto a lungo l'informazione rimane stabile prima del degrado, un parametro di fondamentale importanza per l'attuazione pratica della tecnologia.

Sebbene l'applicazione commerciale sia ancora lontana, con sfide relative alla scalabilità e alla gestione di sequenze luminose complesse ancora da risolvere, l'esperimento dimostra la possibilità fondamentale di creare una nuova generazione di processori che operano su impulsi luminosi e potrebbero offrire guadagni esponenziali nelle prestazioni.