I velocissimi super computer del futuro funzioneranno grazie all'eccitonica

[cagliari79]

ALL'UNIVERSITà DI SAN DIEGO

I velocissimi super computer del futuro funzioneranno grazie all'eccitonica

Dimostrato il funzionamento di un circuito basato su queste particelle generate dalla luce


Alex High e Aaron Hammack mentre lavorano nel loro laboratorio di ottica applicata ai computer (University of California - San Diego)

MILANO - Nei laboratori di fisica applicata la ricerca di nuove soluzioni non si arresta mai, soprattutto quando si parla di fisica applicata all’information technology. Mantenere fede alla legge di Moore, che prevede che ogni diciotto mesi i processori e i transistor dei computer raddoppino la capacità di calcolo, non è un compito così semplice. Se oggi la ricerca commerciale sull’elettronica segue la strada del rimpicciolimento dei circuiti (siamo ormai nell’ordine di grandezza dei nanometri), di processori a più di un nucleo e di nuovi materiali che possano sostituire il silicio (il più promettente da questo punto di vista sembra essere l’afnio), nei laboratori dell’università di San Diego è allo studio quello che si prospetta come un cambiamento epocale anche se non imminente nella storia dei computer. Un nuovo sistema di trasmissione basato anziché sugli elettroni sugli eccitoni.

ECCITONI - Gli eccitoni sono delle quasiparticelle, ovvero l’insieme di una particella (in questo caso elettroni) e della nuvola a essa circostante (in questo caso una cosiddetta «lacuna» con carica positiva). I vantaggi dell’eccitonica sull’elettronica sono la velocità di trasmissione, le dimensioni più ridotte e il fatto che queste quasiparticelle si comportano in modo tale da essere generate dal passaggio di luce e da generare luce quando le due componenti della quasiparticella decadono. Si risparmia così rispetto a un circuito elettronico il passaggio, che occupa spazio nei transistor e tempo nel calcolo, della conversione degli elettroni in luce.

FREDDO - Il problema con gli eccitoni è però la temperatura necessaria al loro funzionamento. Fino a oggi era stato possibile utilizzarli solo a una temperatura infima: 1,5 gradi Kelvin (circa -272C) ottenibile solo in laboratorio e più fredda della temperatura media dello spazio profondo. I ricercatori di San Diego sono riusciti a realizzare circuiti che funzionano a meno 148. Ancora molto freddo in realtà, ma è questa una temperatura ottenibile grazie all’azoto liquido, facilmente reperibile e dai costi accettabili (più o meno come la benzina). L’esperimento è stato pubblicato sull’ultimo numero di Nature Photonics. Un successo quindi anche se come spiega uno dei ricercatori Leonid Butov siamo ancora lontani dalla commercializzazione: «Il nostro obiettivo è quello di creare dispositivi basati sugli eccitoni che possano funzionare a temperatura ambiente in modo da sostituire dispositivi elettronici quando è necessaria una altissima velocità di interconnessione. Siamo ancora ai primi stadi dello sviluppo e la ricerca proseguirà».

29 settembre 2009

http://www.corriere.it/scienze_e_tec...4f02aabc.shtml

[Jarni]

Articolo scritto coi piedi... perché questi eccitoni dovrebbero trasportare informazioni più velocemente?

[lowenz]

Originariamente inviato da Jarni

Articolo scritto coi piedi...

Infatti, anche l'elettronica normale usa le lacune

[T3d]

Originariamente inviato da Jarni

Articolo scritto coi piedi... perché questi eccitoni dovrebbero trasportare informazioni più velocemente?

primo, un elettrone ha una velocità di deriva nel materiale conduttore bassissima... gli eccitoni, come i plasmoni nei materiali, come i fotoni nelle fibre ottiche sono estremamente più veloci.

secondo, a livello di miniaturizzazione un circuito eccitonico è molto meno dispersivo. ricordo che i circuiti silicei attuali cominciano a dare problemi di dispersione di corrente. con gli eccitoni (che non sono vere e proprie particelle, che al pari dei fononi sono stati eccitati del reticolo cristallino) questi problemi sono assolutamente ridotti.

[Jarni]

Originariamente inviato da T3d

primo, un elettrone ha una velocità di deriva nel materiale conduttore bassissima...

Perché, tu credi che nei circuiti convenzionali la velocità di propagazione dei segnali è pari alla velocità di deriva degli elettroni?
Anche se gli elettroni viaggiano a pochi mm al secondo, il segnale arriva quasi alla velocità della luce...

[hibone]

Originariamente inviato da lowenz

Infatti, anche l'elettronica normale usa le lacune

leggendo su wiki
http://it.wikipedia.org/wiki/Eccitone

La formazione di un eccitone può essere provocata dall'assorbimento di un fotone: un elettrone viene così eccitato dalla banda di valenza a quella di conduzione, lasciando una lacuna di carica positiva nella banda di valenza, alla quale è attratto per mezzo della forza di Coulomb.

visto che nei circuiti elettronici avviene esattamente la stessa cosa ma ad opera del campo elettrico, e non del fotone, forse, e dico forse, l'eccitonica andrebbe vista come l'evoluzione dei circuiti ottici, non di quelli elettronici...

[lowenz]

Originariamente inviato da hibone

leggendo su wiki
http://it.wikipedia.org/wiki/Eccitone



visto che nei circuiti elettronici avviene esattamente la stessa cosa ma ad opera del campo elettrico, e non del fotone, forse, e dico forse, l'eccitonica andrebbe vista come l'evoluzione dei circuiti ottici, non di quelli elettronici...

Così ha più senso!

[hibone]

Originariamente inviato da lowenz

Così ha più senso!

in altri termini, per metterla giù brutale, si tratterebbe di un approccio che permette la conversione dei segnali ottici in segnali elettrici...

[marchigiano]

ancora nessuno ha fatto una battuta su "eccitonica"

[Jarni]

Originariamente inviato da hibone

leggendo su wiki
http://it.wikipedia.org/wiki/Eccitone



visto che nei circuiti elettronici avviene esattamente la stessa cosa ma ad opera del campo elettrico, e non del fotone, forse, e dico forse, l'eccitonica andrebbe vista come l'evoluzione dei circuiti ottici, non di quelli elettronici...

Ma allora è una semplice giunzione fotovoltaica.

[lowenz]

Originariamente inviato da marchigiano

ancora nessuno ha fatto una battuta su "eccitonica"

Siamo nerd diligenti

[hibone]

Originariamente inviato da Jarni

Ma allora è una semplice giunzione fotovoltaica.

non saprei... quella era solo una mia speculazione eh...

probabilmente il principio è simile, ma in questo caso non si è parlato di giunzione...


senz'altro la discussione usa nomi più altisonanti di quelli usati in altri settori...

scommetto che pochi di voi, riguardo ai cristalli liquidi, hanno sentito parlare delle famosissime "molecole a banana" notare il nome altamente scientifico...