In arrivo il computer probabilistico? P-bit potrebbero sostituire bit tradizionali

Credito: Tumisu, Pixabay, ID: 7409721

Si parla di “calcolo probabilistico”, in relazione alla possibile creazione di una nuova tipologia di computer, in un nuovo comunicato sul sito dell’Università di Tohoku. I ricercatori hanno pubblicato uno studio su Nature Communicaitons in cui spiegano come potrebbe essere realizzato un nuovo tipo di computer che, a differenza dei complessi e costosi computer quantistici, potrebbero funzionare a temperatura ambiente.

Computer potrebbe fornire le risposte “deducendole”

Il comunicato spiega che questo nuovo computer potrebbe fornire le risposte “deducendole” in base all’acquisizione di dati complessi. Per esempio potrebbe dedurre le informazioni riguardanti una persona lavorando sui dati relativi al suo comportamento di acquisto. Una volta ottenuti i dati, il computer seleziona i modelli e alla fine fornisce quella che può essere considerata come una buona ipotesi del risultato finale.

Giunzioni a tunnel magnetico

Per costruire un computer del genere potrebbero essere utilizzati particolari dispositivi denominati “giunzioni a tunnel magnetico”. Si tratta di dispositivi fatti da due strati di metallo magnetico che sono separati da un isolante ultrasottile. I dispositivi possono essere attivati a livello termico tramite corrente elettrica e un campo magnetico. A seconda della rotazione, possono avvenire dei cambiamenti o delle fluttuazioni nei magneti. Proprio queste fluttuazioni, denominate da ricercatori p-bit, sarebbero alla base del calcolo probabilistico e andrebbero, in sostanza, a sostituire lo 0 e l’1 che formano i bit dei computer tradizionali.

Il nuovo studio

Il primo passo è capire con precisione cosa avviene, a livello fisico, nelle giunzioni del tunnel magnetico. Ed è proprio quello che stanno facendo i ricercatori del team di Shun Kanai, un professore dell’Istituto di ricerca di comunicazione elettrica dell’Università di Tohoku, che hanno pubblicato il loro primo studio. Per ora i ricercatori hanno “chiarito sperimentalmente l'”esponente di commutazione” che governa la fluttuazione sotto le perturbazioni causate dal campo magnetico e dalla coppia di trasferimento di spin nelle giunzioni del tunnel magnetico”, come spiega Kanai. Si tratta di un progresso che fornisce le basi matematiche per la realizzazione e l’implementazione delle giunzioni del tunnel magnetico affinché possano essere usate come p-bit per i computer probabilistici.

Note e approfondimenti

  1. Local bifurcation with spin-transfer torque in superparamagnetic tunnel junctions | Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-022-31788-1)
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