Orbital Computing per i computer del futuro

In tutto il mondo vengono effettuate ricerche su nuove tecnologie e materiali per cercare di rispettare la famosa legge di Moore. Durante la conferenza SXSW 2014, un fisico dello SLAC National Accelerator Laboratory ha proposto l’idea di sfruttare le orbite degli elettroni intorno al nucleo di un atomo per generare gli stati binari 0 e 1. La tecnologia, denominata Orbital Computing, potrebbe consentire lo switch dello stato dell’orbita ad una velocità 10.000 volte maggiore rispetto allo switch dello stato di un transistor.

Joshua Turner ha spiegato la sua teoria, illustrando il funzionamento dei transistor, la struttura degli atomi e il comportamento delle particelle subatomiche. Gli esperimenti effettuati con l’acceleratore lineare hanno portato il fisico a scoprire un materiale che consente agli elettroni di commutare il proprio stato molto rapidamente, incrementando di un fattore 1.000 la velocità della memoria magnetica ad accesso casuale. Un altro passo avanti è stato ottenuto con la visualizzazione della direzione di rotazione degli elettroni all’interno del campo magnetico. Una terza innovazione è l’uso di un laser a basso consumo con il quale è possibile indurre una modifica dello stato del momento angolare degli elettroni.

Con queste tre scoperte si potrebbe realizzare un computer in cui il cambiamento di stato (da 0 a 1 e viceversa) può essere velocizzato con un laser, senza richiedere un enorme assorbimento di potenza. Ad una maggiore velocità di commutazione corrisponde una maggiore velocità di calcolo. Con l’elettronica tradizionale, invece, è necessario trovare un compromesso tra dimensioni del processore, frequenza di clock e consumi. I transistor in silicio non possono essere miniaturizzati all’infinito, mentre gli elettroni sono particelle subatomiche.

«L’ultima frontiera è tutta intorno a noi», ha dichiarato Joshua Turner. «Ci sono molte coese che che non capiamo e ci sono tonnellate di esperimenti che possiamo utilizzare per ottenere la natura fondamentale della meccanica quantistica». Anche se tutti hanno piccoli computer nelle loro tasche, c’è ancora molta strada da fare per comprendere come incrementare le prestazioni dei computer.