Inovație revoluționară în tehnologie: computerul care nu se mai încinge ar putea deveni de 1.000 de ori mai rapid

O echipă de cercetători de la Universitatea din Tokyo a dezvoltat un dispozitiv experimental care ar putea schimba modul în care funcționează viitoarele cipuri de calculator. Componenta promite o viteză de procesare de până la 1.000 de ori mai mare decât tehnologiile actuale, în timp ce reduce puternic încălzirea și consumul de energie.

Descoperirea, publicată în revista științifică Science, este încă într-o etapă de laborator, dar cercetătorii japonezi speră să dezvolte un prototip funcțional de cip până în 2030. Profesorul Satoru Nakatsuji, citat de BFM Business, spune că tehnologia ar putea permite, de exemplu, procesarea într-o secundă a unor date care până acum necesitau o oră.

Cum funcționează noul dispozitiv

Calculatoarele moderne se bazează pe biți, adică pe valorile 0 și 1, reprezentate prin prezența sau absența curentului electric. Acest flux este controlat de miliarde de tranzistori minusculi, iar problema este că, pe măsură ce crește performanța, cresc și consumul de energie și căldura produsă.

Tocmai această limită fizică a încetinit, în ultimele decenii, creșterea frecvenței procesoarelor. Cu alte cuvinte, cipurile nu mai pot fi accelerate la infinit prin metode clasice, pentru că se încălzesc prea mult și consumă prea multă energie.

Cercetătorii japonezi propun o altă cale: un dispozitiv de „comutare cuantică” ce nu se bazează direct pe curent electric, ci pe spinul electronilor, o proprietate magnetică a acestora. În loc ca informația să fie tratată printr-un flux electric tradițional, semnalul este convertit într-o orientare magnetică extrem de mică, folosită pentru stocarea și procesarea datelor.

De ce este importantă viteza anunțată

Potrivit cercetătorilor, dispozitivul poate procesa un bit în 40 de picosecunde. O picosecundă înseamnă a mia parte dintr-o nanosecundă, iar tehnologiile actuale funcționează, în general, la scara nanosecundelor. De aici vine estimarea că noua soluție ar putea fi de aproximativ 1.000 de ori mai rapidă.

La fel de important este faptul că dispozitivul produce foarte puțină căldură. În testele de laborator, componenta a rezistat după ce a procesat informații de peste 100 de miliarde de ori, în timp ce tehnologiile clasice pot eșua mult mai repede din cauza supraîncălzirii.

Materialele folosite în acest sistem sunt tantalul și un compus de mangan și staniu, cunoscut în cercetarea de specialitate pentru proprietățile sale magnetice. Avantajul major este că informația poate fi înregistrată cu un consum energetic extrem de redus, ceea ce ar putea duce, în viitor, la cipuri mai rapide, mai reci și mult mai eficiente.

Un pas promițător, dar nu încă o revoluție în laptopuri

Deși rezultatele sunt spectaculoase, tehnologia nu este pregătită pentru utilizare comercială. Pentru moment, cercetătorii au demonstrat funcționarea pe un singur element, nu pe un cip complet capabil să intre într-un computer, telefon sau centru de date.

Pentru ca această descoperire să ajungă în dispozitive reale, va fi nevoie de miniaturizare, integrare la scară mare și stabilitate în condiții industriale. De aceea, obiectivul unui prototip funcțional până în 2030 este important, dar arată și că tehnologia mai are un drum lung până la producția de masă.

Dacă va putea fi aplicată la scară largă, însă, miza este uriașă. Centrele de date, inteligența artificială și dispozitivele personale consumă tot mai multă energie, iar o tehnologie capabilă să reducă de aproximativ 100 de ori consumul asociat procesării informației ar putea deveni una dintre cele mai importante direcții ale viitoarelor cipuri.

Deocamdată, nu vorbim despre un computer disponibil pe piață, ci despre o descoperire de laborator cu potențial major. Dar promisiunea este clară: calculatoare mult mai rapide, care se încălzesc mai puțin și consumă mult mai puțină energie.

Cum a reușit Tesla să își revină în Europa după luni dificile. Strategia care a adus un nou val de comenzi pentru Model Y și Model 3