Transistor con un solo atomo per i computer quantistici

I ricercatori dell’ARC Center for Quantum Computation and Communication della University of South Wales in Australia hanno realizzato il transistor perfetto con un solo atomo di fosforo posizionato su un cristallo di silicio. L’importante risultato è stato descritto con un articolo pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.

Da diversi anni, il numero dei transistor (e la loro dimensione) in un processore è governata dalla nota legge di Moore. Secondo gli scienziati, il limite fisico del silicio si raggiungerà quando la dimensione dei chip scenderà sotto i 10 nanometri e, per questo motivo, sono in corso ricerche su materiali alternativi, come il grafene. I ricercatori australiani sono riusciti ad ottenere un transistor con un solo atomo di fosforo, un traguardo che gli esperti mondiali avevo previsto non prima del 2020.

Il team di lavoro, guidato dal professor Michelle Simmons, ha utilizzato un microscopio ad effetto tunnel per manipolare l’atomo di fosforo sulla superficie di silicio. Usando un processo litografico, sono stati depositati gli atomi di fosforo sul cristallo di silicio e ricoperti con uno strato non reattivo di idrogeno. In seguito sono stati rimossi selettivamente gli atomi di idrogeno e incorporati gli atomi di fosforo nella superficie di silicio.

Infine, la struttura è stata incapsulata con uno strato di silicio e il dispositivo connesso elettricamente, utilizzando dei marker sul chip di silicio per allineare i contatti metallici. I transistor a singolo atomo potrebbero essere i mattoni di base per la costruzione dei computer quantistici che offriranno prestazioni centinaia di volte superiori a quelli attuali.

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