giovedì 02 Maggio 2024

Gli scienziati scoprono che una strana quasiparticella magnetica potrebbe essere utilizzata come un nuovo tipo di bit nei sistemi informatici avanzati

2 settimane ago

Una rivoluzione nel campo dell’informatica

Una strana quasiparticella magnetica potrebbe essere la chiave per una nuova frontiera nell’informatica: gli scienziati stanno studiando come questa particolare entità potrebbe essere impiegata come un innovativo bit in sistemi informatici avanzati.

La scoperta degli Skyrmion

Chiamati informalmente “nanobolle” dagli scienziati, gli Skyrmion sono particelle magnetiche formate da poche dozzine di atomi con una larghezza di soli pochi nanometri. Queste particelle, che si generano dalle linee del campo magnetico, presentano una struttura a spirale vorticosa che assomiglia a un nodo stretto.

Applicazioni rivoluzionarie

Gli Skyrmion potrebbero rivoluzionare il campo della memoria informatica. Ad esempio, i ricercatori IBM li hanno già utilizzati per creare un prototipo di memoria chiamato “memoria della pista”. Inoltre, si stanno studiando anche come possibili candidati per i qubit, i bit quantistici, nei computer quantistici.

Il futuro della memorizzazione dati

In uno studio recente pubblicato su Science, gli scienziati ipotizzano che gli Skyrmion potrebbero essere impiegati per creare un nuovo tipo di “memoria universale”. Questo tipo di memoria combinerebbe le caratteristiche della memoria a breve termine, come la RAM, con la capacità di conservazione a lungo termine, come le unità a stato solido (SSD) o i dischi rigidi.

Vantaggi rispetto alle tecnologie attuali

Questo approccio innovativo potrebbe superare i limiti delle attuali tecnologie di memorizzazione dati, offrendo velocità simili alla RAM insieme alla capacità di conservazione senza alimentazione tipica delle memorie flash. Inoltre, gli Skyrmion potrebbero rappresentare una soluzione più efficiente dal punto di vista energetico.

Il potenziale degli skyrmion magnetici

Gli skyrmion magnetici potrebbero rappresentare una novità nel mondo dell’informatica, potendo sostituire gli elettroni come nuovi bit. Questa innovazione potrebbe superare le attuali limitazioni tecnologiche.

Caratteristiche dei skyrmion magnetici

Secondo l’autore principale dello studio, Olivier Boulle, i vantaggi degli skyrmion magnetici includono la non volatilità, la manipolazione rapida e l’alta densità. Le informazioni vengono memorizzate in modo permanente senza consumi energetici.

Incremento della velocità degli skyrmion

In passato, gli skyrmion si muovevano a una velocità troppo lenta per competere con altre tecnologie avanzate. Tuttavia, nello studio in questione, gli scienziati sono riusciti ad accelerarli fino a una velocità di 900 m/s, rappresentando un passo significativo verso l’utilizzo di dispositivi basati su skyrmion.

Meccanismo di accelerazione

Per accelerare gli skyrmion, sono stati spostati attraverso un materiale antiferromagnetico utilizzando una corrente. La velocità è stata calcolata misurando il tempo impiegato dalle quasiparticelle per attraversare il materiale tramite microscopia magnetica ad alta risoluzione spaziale.

Utilizzo potenziale degli skyrmion

Le simulazioni condotte nello studio hanno dimostrato che gli skyrmion possono non solo memorizzare dati, ma anche eseguire calcoli. Sembra che possano essere impiegati in operazioni logiche e persino nell’intelligenza artificiale.

Impatto futuro degli skyrmion

Se sfruttati pienamente, gli skyrmion potrebbero rivoluzionare il settore informatico, con la possibilità di combinare funzionalità di elaborazione e archiviazione in un unico componente. Ciò potrebbe portare a macchine molto più veloci di quelle attuali, evitando i limiti di velocità di elaborazione.

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