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1 settembre 2011

Il Pc del domani funzionerà grazie alla luce

Computer e applicazioni hi-tech che funzionano grazie alla luce. Una boutade o l’ultimo prestigioso traguardo della tecnologia modera?
La seconda che hai detto.

In un futuro molto prossimo (circa venti anni, stimano gli esperti) è attesa, infatti, la realizzazione di nuovi avveniristici processori in cui l’accumulo di calore è quasi completamente azzerato e le operazioni informatiche sono affidate ad impulsi elettrici prodotti dall’interazione tra i fotoni, le particelle della luce.

Merito delle ricerche condotte da Iacopo Carusotto dell’Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche, Daniele Sanvitto dell’Istituto Nanoscienze del Cnr di Lecce, Alberto Bramati e Alberto Amo dell’Università Paris6 e Cristiano Ciuti dell’Università Paris7.

“È un fenomeno che si verifica quando i fotoni, le particelle elementari che compongono la luce, sono costretti a propagarsi non più nel vuoto o in mezzi trasparenti come il vetro, ma in materiali scelti per indurre interazione. – spiega Carusotto, fisico teorico del Centro Bec di Trento dell’Istituto Nazionale di Ottica del CnrAllora i fotoni si comportano in maniera simile alle molecole di un liquido e danno luogo a un vero e proprio fluido luminoso”.

Le osservazioni effettuate dimostrano, infatti, che quando un fascio luminoso attraversa la nanostruttura di un materiale semiconduttore, come l’arsenuro di gallio, i fotoni, accoppiandosi con gli elettroni, ricevono una piccola massa e prendono a comportarsi come un comunissimo liquido.

Ed è proprio questo il momento in cui i fotoni cominciano ad interagire.

“Quest’ultimo aspetto è molto importante e lascia presagire la possibilità di realizzare, in un tempo relativamente vicino, forse già di qui a venti anni, applicazioni hi-tech in grado di funzionare grazie a fluidi di luce. Si tratta di fluidi estremamente leggeri che viaggiano nella materia senza attrito. In virtù di questa peculiarità sarà possibile superare i limiti di surriscaldamento dei chip odierni e i calcolatori basati sulla luce potranno avere un numero di chip elevatissimo”, commenta il ricercatore Daniele Sanvitto.

A questo si aggiunga un altro dato tutt’altro che trascurabile.
Per la prima volta i ricercatori del Cnr e delle università Paris6 e Paris7 sono riusciti ad isolare, facendo passare la luce per il semiconduttore a velocità elevata, la formazione di solitoni idrodinamici, onde solitarie e permanenti.

“Si tratta dell’equivalente dei mulinelli e dei vortici che un torrente forma quando scorre attraverso un passaggio stretto o quando incontra un ostacolo. I solitoni che abbiamo esaminato in questo caso, però, hanno una forma diversa. Si tratta di canali vuoti che si propagano per il fluido luminoso senza perdere di intensità e mantenendo una forma costante”, aggiunge lo stesso Sanvitto.

Come dire, le premesse ci sono tutte. Ora tocca alla scienza mantenere la promessa. Aspettiamo ansiosi!

Matteo Napoli

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