Record in miniatura: un transistor composto soltanto da un atomo



È il limite della fisica: realizzato in Australia
Arriva dieci anni prima del previsto.
Raggiunto il limite della fisica: un team internazionale di ricerca ha presentato la componente più piccola possibile di chip del computer. Con il loro transistor fatto con un solo atomo hanno compiuto un passo enorme sulla strada verso i computer quantistici del futuro. E anticipato di anni una famosa enunciazione nel campo della tecnologia informatica.

È FATTO CON UN SOLO ATOMO - È un record in miniatura: un gruppo di scienziati australiani ha prodotto il transistor più piccolo al mondo. È perfettamente funzionante, fatto con un solo atomo di fosforo posizionato con estrema precisione su una superficie di silicio. I transistor sono dei piccoli dispositivi elettronici a semiconduttore, dotati di tre o più terminali, in grado di amplificare la potenza di un segnale elettrico. Sono componenti principali della microelettronica: tanto più è possibile sistemarne su una singola superficie, quanto più efficiente sarà un chip. Tuttavia, il team di fisici attorno a Martin Fuechsle dell'università australiana del Nuovo Galles del Sud a Sydney, placa gli animi e ammette che ci vorranno ancora anni fino a quando la tecnica potrà essere messa in pratica.

LA PREVISIONE DI MOORE - Secondo la "legge di Moore", l'enunciazione fatta dal cofondatore della società Intel, Gordon Moore, le prestazioni dei processori, e il numero dei relativi transistor sulla superficie di un singolo chip di computer, sono destinati a raddoppiare ogni 18 mesi. Altre volte sono stati indicati anche 24 mesi. Giusto per creare ancora di più confusione, Moore aveva parlato in un primo momento addirittura di dodici mesi. Con il suo annuncio del 1965 sosteneva però che la complessità dei circuiti sarebbe sostanzialmente duplicata in questo lasso di tempo. Secondo la sua previsione l'industria dei chip avrebbe dovuto produrre per il 2020 transistor da singoli atomi. E poi basta. Il motivo? Per ragioni di fisica sarebbe stata raggiunta la miniaturizzazione massima. Questa volta, con la realizzazione del primo transistor fatto da un solo atomo, i ricercatori sono riusciti a superare ogni più rosea aspettativa. Con la loro pubblicazione sulla rivista specializzata Nature Nanotechnology il gruppo di scienziati (del quale fanno parte anche ricercatori provenienti da Corea del Sud e Stati Uniti) è in anticipo di alcuni anni sulla cosiddetta legge di Moore.
SUPER MICROSCOPIO - Per creare questo transistor in miniatura, i ricercatori hanno impiegato un microscopio a scansione a effetto tunnel (Stm), un super microscopio che permette il rilevamento di superfici a livello atomico. Grazie a questo strumento, col quale è possibile agire su elementi del mondo dell'invisibile, hanno potuto osservare e manipolare atomi sulla superficie di un cristallo di silicio: in particolare, sono riusciti a individuare un gruppo di sei atomi di silicio e a rimpiazzare uno di questi con un atomo di fosforo. Il tutto è stato eseguito con una precisione senza precedenti (pari a oltre mezzo milionesimo di millimetro) che potrà essere di grande aiuto nella produzione dei "mattoni" necessari alla costruzione dei potenti computer quantistici.

DISPOSITIVO "PERFETTO" - Secondo Michelle Simmons dell'università del Nuovo Galles del Sud (l'ateneo dove i ricercatori hanno sviluppato l'innovativo transistor), esistevano già in passato transistor della dimensione di atomi. Tuttavia, questi sarebbero spesso stati realizzati solo "in maniera casuale e accidentale", senza un esatto piano di costruzione, ha spiegato la dirigente del Centro per la computazione quantistica. "Questo dispositivo è perfetto", ha assicurato. "È la prima volta in cui si è mostrata la possibilità di controllare un singolo atomo in un substrato con un tale livello di accuratezza".

COMPUTER DEL FUTURO - I ricercatori vedono nella loro costruzione un passo importante sulla strada verso i computer del futuro e nel campo della miniaturizzazione elettronica. I piccoli dispositivi, infatti, si inserirebbero perfettamente nei computer quantistici, il sogno dei ricercatori di tutto il mondo. Malgrado ciò, gli scienziati dovranno ancora superare diversi ostacoli perchè il nano transistor australiano possa essere effettivamente impiegato nei dispositivi commerciali. Il prototipo, per esempio, funziona solo a temperature di -270 gradi Celsius, ossia poco sopra lo zero assoluto.