All'Università di Oxford, un team di ricercatori sta rivoluzionando il mondo della trasmissione dati con lo sviluppo di vortici magnetici in membrane, capaci di trasferire dati a velocità strabilianti, parliamo di chilometri al secondo.
Questo progresso potrebbe segnare l'inizio di una nuova era per le piattaforme di computing super veloci.
In un contesto dove l'efficienza energetica del computing basato su silicio lascia molto a desiderare, specialmente pensando alle applicazioni future come l'intelligenza artificiale su larga scala e i dispositivi autonomi, la ricerca di Hariom Jani e del suo team che ha lavorato con il gruppo di ricerca del Professor Paolo Radaelli, apre nuove strade. "Superare queste sfide richiederà un nuovo paradigma di calcolo che sfrutti fenomeni fisici sia veloci che efficienti per potenziare la tecnologia attuale," afferma Jani.
La ricerca si è concentrata su metodi alternativi per il trasferimento dei dati che non si affidano al silicio. L'uso di materiali come gli antiferromagneti, che possono creare vortici magnetici capaci di trasferire dati fino a 1.000 volte più velocemente rispetto ai dispositivi moderni, è al centro di questo studio.
Il team ha sviluppato membrane ultra-sottili di ematite cristallina. Questo componente della ruggine si rivela straordinariamente efficace nel compito. "Tali membrane, relativamente nuove nel mondo dei materiali quantistici cristallini, combinano caratteristiche vantaggiose sia dei ceramici 3D che dei materiali 2D ed sono facilmente trasferibili," dichiara il Professor Radaelli.
Ma come sono stati creati questi vortici magnetici? Cresciuti su un template di cristallo ricoperto da uno strato speciale di componente cementizio, quest'ultimo, definito 'sacrificale', viene successivamente sciolto in acqua per separare l'ematite dalla base cristallina.
L'ematite così libera può poi essere trasferita su silicio e altre piattaforme utilizzabili a questo scopo.
Oltre alla metodologia per generare i vortici, il team ha sviluppato anche una tecnica di imaging innovativa per visualizzare i pattern magnetici nanometrici in queste membrane. Hanno utilizzato raggi X polarizzati per determinare che gli strati di ematite liberi possono ospitare una robusta famiglia di vortici magnetici che promettono un'elaborazione delle informazioni ultra-rapida. "Il nostro approccio rompe con la tradizione," afferma Jani. "A differenza delle loro controparti in blocco, rigide e simili a ceramiche, che tendono a rompersi, le nostre membrane flessibili possono essere attorcigliate, piegate o arricciate in varie forme senza fratturarsi. Abbiamo sfruttato questa nuova flessibilità per progettare vortici magnetici in tre dimensioni, qualcosa che in precedenza non era possibile."
Ora, l'obiettivo è sviluppare dispositivi prototipo che possano utilizzare correnti elettriche e sfruttare le capacità di questi vortici magnetici. Integrando questa tecnologia, i computer del futuro potrebbero lavorare in modo molto simile al cervello umano, concludono i ricercatori.
Immaginate un mondo dove i dati viaggiano a velocità mai viste prima, dove i limiti dell'elaborazione informatica come la conosciamo oggi sono superati. E inevitabilmente cambierà ogni cosa intorno a noi. Prepariamoci.