La nuova tecnologia di elaborazione basata sulla luce raggiunge i 10.000 GHz, oltre 1.000 volte più veloce degli attuali processori

I computer moderni si basano sullo spostamento di cariche elettriche attraverso transistor semiconduttori, un processo vincolato da limiti fisici di velocità. Per superare questa barriera, un team di ricerca guidato da scienziati del Politecnico di Milano ha utilizzato con successo la luce oscillante non solo per trasmettere dati, ma anche per elaborarli. Pubblicato sulla rivista Nature Photonics, lo studio dimostra che gli impulsi laser altamente controllati possono manipolare la materia per eseguire operazioni logiche a frequenze superiori a 10 terahertz (THz) - oltre 1000 volte più veloci dei migliori processori sul mercato.

Per raggiungere queste velocità, i ricercatori hanno utilizzato il disolfuro di tungsteno, un materiale microscopico bidimensionale di soli tre strati atomici. All'interno di questa pellicola estremamente sottile, gli elettroni possono essere guidati in due stati quantici distinti, comunemente chiamati "valli" Queste valli agiscono come un nuovo tipo di unità di informazione, funzionando come gli zeri e gli uni standard dell'informatica tradizionale, ma possono essere controllate molto più rapidamente. Applicando una sequenza precisa di lampi di luce incredibilmente brevi - ciascuno dei quali dura solo pochi quadrilionesimi di secondo - i ricercatori sono stati in grado di attivare, disattivare e manipolare selettivamente questi stati informativi.

È sorprendente che queste operazioni ultraveloci siano state eseguite a temperatura ambiente, utilizzando impulsi di luce che sono già standard in laboratorio. Questo approccio ottico ha anche permesso al team di misurare in modo indipendente quanto tempo le informazioni codificate rimangono stabili prima di degradarsi, un fattore critico per qualsiasi futura applicazione pratica.

Sebbene i ricercatori riconoscano che rimangono degli ostacoli - come la scalabilità del numero di bit e la progettazione di sequenze di impulsi luminosi più complesse - questa dimostrazione di successo fornisce una base concreta per una nuova generazione di computer ultraveloci alimentati dalla luce.