Nanochip

La tecnologia dei transistor utilizzata attualmente nei processori dei calcolatori è denominata CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), ed è stata sviluppata, tra l’altro, per i primi orologi elettronici in quanto consumava molto meno elettricità delle tecnologie precedenti. Dagli anni ‘70, gli esperti vanno ripetendo che lo sviluppo tecnologico raggiungerà i suoi limiti nei prossimi 10 o 15 anni. Ma questa volta l’industria elettronica ha un motivo molto valido per prevedere una brusca interruzione del processo costante di miniaturizzazione delle sue strutture: avanzando sulla via del microcosmo si comincia a vedere la grana stessa della materia, la sua struttura atomica. Gli involucri di elettroni dell’atomo sono però i componenti più piccoli che possano essere assemblati in condizioni normali per formare strutture tecniche durevoli. Ci si sta dunque approssimando ad un limite di fondo: il circuito di un conduttore non può essere più sottile di un atomo.

Alcune componenti dei transistor dei chip si stanno riducendo a dimensioni inferiori ai 20 nanometri. Si entra così nel mondo della teoria quantistica e comincia ad operare l’effetto tunnel: circolano correnti che in transistor di maggiori dimensioni non sarebbero presenti. Anche se si tratta di correnti minime, mettendo insieme milioni di transistor le perdite diventano considerevoli e il processore si riscalda. Inoltre queste cariche vagabonde causano errori logici che possono risultare fatali. Con strutture molto fini comincia poi a diventare visibile la natura ondulatoria dell’elettrone, descritta dalla teoria quantistica. E questo per molti scienziati potrebbe essere anche un’ottima occasione per sviluppare un tipo di elettronica totalmente nuovo e arrivare alla realizzazione di un calcolatore quantico.