Il computer piu' veloce? Alla velocità della luce

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Guidati da un fisico di origine indiana, un team di ricercatori statunitensi ha sviluppato nuovi dispositivi che promettono di riprodurre il vostro lavoro al computer alla velocità della luce. Si, avete letto bene. Alla velocità della luce.

Tali dispositivi, infatti, integrano entrambi i segnali ottici ed elettrici per eseguire le operazioni di calcolo più elementari. Letteralmente, una trasformazione di miliardi di passi computazionali. "Immaginate se ognuno di quei passi potesse essere eseguito in modo ancor più efficiente con la luce. Sarebbe come salvare nanosecondi preziosi", ha spiegato Swastik Kar, assistente professore di fisica alla Northeastern University di Boston.

Poiché la luce è estremamente veloce, i nuovi dispositivi rappresentano una rivoluzione fondamentale nel far sì che un computer, in cui il sviluppo viene eseguito usando segnali elettrici, sia in grado di trasferire il segnale per via ottica.

Utilizzando il grafene, un materiale a base di carbonio noto per la sua robustezza e la conduzione (e che, come abbiamo visto, trova una serie infinita di applicazioni), e la meccanica di nanotubi di carbonio, Kar e il suo collega Yung Joon Jung hanno scoperto che, indotte dalla luce, le correnti elettriche aumentano molto più rapidamente all'intersezione di nanotubi di carbonio e silicio. E ciò rispetto all'intersezione del silicio con un metallo, come nei dispositivi tradizionali. "Questo forte aumento ci aiuta a progettare dispositivi che possono essere attivati e disattivati con la luce", ha chiarito Kar.

Questa scoperta dà vita una serie di importanti implicazioni nel processo di calcolo che, in termini più semplici, si basano anche su una serie di interruttori on-off. Il primo dispositivo, chiamato E-gate, richiede sia un ingresso elettronico che ottico per generare un'uscita. Questo interruttore si attiva solo se entrambi gli elementi sono impegnati. Un secondo dispositivo, OR-gate, è capace di generare una potenza se uno dei due sensori ottici è impegnato. Infine, il terzo dispositivo funziona come il front-end di un sensore della fotocamera. In pratica, si compone di 250 mila dispositivi miniaturizzati assemblati su una superficie di pochi centimetri.

Ma simili dispositivi sono stati oggetto di ricerca e sviluppo anche in passato. Ricordiamo Cnot (Controlled Not), uno studio tutto italiano condotto dall'Università La Sapienza di Roma che si presenta come un chip in vetro. O il transistor creato al Cnr, interamente alimentato con la luce.

Lo studio statunitense è stato pubblicato sulla rivista Nature Photonics.

Federica Vitale

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