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- ELETTRONICA OGGI 441 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2014
ei laboratori più all’avanguardia si stanno spe-
rimentando le tecnologie di memoria prossime
venture e la tendenza in proposito non poteva
non approfittare dei più recenti passi avanti conse-
guiti sulle tecnologie nanometriche e sulle scienze
quantistiche che le governano. Ormai il nanometro
è la dimensione di riferimento nei centri di ricerca e
perciò proliferano gli annunci di innovativi prototipi
di memorie nanometriche.
Ioni di memoria quantica
Al
Max Planck Institute
for the Science of Light, un
team di ricercatori è riuscito a sviluppare una nuova
tecnologia di memorizzazione quantistica che può
costituire la base per i computer quantici del futuro.
In pratica, ha realizzato una tecnologia di microsco-
pia ottica che riesce a individuare la posizione e lo
stato di energia degli ioni della terra rara Praseodi-
mio (Pr3+) dentro un cristallo di ortosilicato di ittrio
(Yttrium Orthosilicate, YSO) con precisione nanome-
trica. Ciò consente di riconoscere su ciascun ione
le due condizioni stabili di riposo (0) ed eccitazione
(1) e utilizzarne il contenuto di informazione sia per
memorizzare sia per elaborare dati. Considerando
l’elevata densità di ioni immagazzinabili in questi
cristalli, ne consegue la possibilità di implementare
elementi di memoria ed elementi calcolo del tutto
simili agli attuali circuiti digitali, ma in dimensioni
inferiori a 10 nanometri.
L’importanza è ancor maggiore perché finora i bit
quantici realizzati nei laboratori mostravano con-
formazioni poco stabili che non ne permettevano
lo sfruttamento in implementazioni ripetibili e indu-
strializzabili. La svolta nelle ricerche si è avuta con
il perfezionamento degli studi sulle terre rare dato
che l’erbio e il neodimio hanno già dimostrato di
non soffrire di problemi di instabilità e ciò ne ha fatti
i materiali ottimi negli amplificatori in fibra ottica e
nei laser per lavorazioni industriali. Il passo in più è
stata la scoperta che il Praseodimio nella condizione
di ione con tripla carica positiva può essere eccitato
con un laser ad alta risoluzione e mantenere lo stato
eccitato persino per un centinaio di secondi, prima
di decadere diseccitandosi e questo perché il cri-
stallo lo protegge dalle fluttuazioni termiche e dalle
onde acustiche, prolungandone la stabilità. Si tratta
TECH-FOCUS
NUOVE MEMORIE
Volatili o non volatili, le nuove celle di memoria
avranno dimensioni nanometriche,
conterranno quantità illimitate di informazioni
e saranno scritte e lette otticamente
MEMORIE DI NUOVA
N
GENERAZIONE
Lucio Pellizzari
Fig. 1 – Il Max Planck Institute ha realizzato con il Praseodimio un
prototipo di memoria quantistica un milione di volte più stabile
degli attuali bit quantici e sta ora provando a realizzare anche i
circuiti digitali quantici