Da Leffe alle pagine di «Nature»
I pc del futuro passano da Bergamo

Protagonista di una ricerca destinata a essere pietra miliare per le nuove tecnologie è Fabio Pezzoli, 36 anni, che lavora al Dipartimento di Scienza dei materiali dell’Università di Milano-Bicocca e al centro interuniversitario L-Ness di Como. La sua carriera è partita dalla Val Seriana: studi dell’obbligo fra Gazzaniga e Fiorano, diploma al liceo Amaldi di Alzano, poi laurea alla Bicocca. Nel 2010 la Società italiana di fisica gli assegna il Premio Majorana per giovani laureati. Vive a Bonate Sopra con la moglie Francesca e i figli Pietro di quattro anni e Beatrice di sette mesi.

Lo studio coordinato da Pezzoli (che ama la montagna e gioca a pallavolo a livello amatoriale) va incontro alla necessità di disporre di processori più veloci e performanti, che in virtù delle teorie quantistiche possano effettuare un numero infinitamente maggiore di operazioni rispetto a quelle garantite attualmente.

«Oggetti d’uso quotidiano come il cellulare – spiega – funzionano grazie ai transistor, dispositivi elettronici con livelli di miniaturizzazione e complessità impensabili. Basti pensare che in un solo computer se ne possono trovare più di un miliardo. Il funzionamento di questi dispositivi è basato sulla possibilità di controllare e veicolare i dati (bit) nella carica elettrica di particelle fondamentali, gli elettroni. La continua richiesta di processori più veloci ha portato l’industria a sviluppare tecnologie che fossero in grado di diminuire drasticamente le distanze percorse dagli elettroni. Da un lato, questa rincorsa sta per raggiungere limiti fisici che renderanno i transistor praticamente inutilizzabili. Dall’altra, vi sono enormi dubbi circa la sostenibilità di questo approccio: servirebbero investimenti miliardari».

Ecco allora la necessità di prendere il problema da un’altra angolazione, per arrivare ad elaborazioni in tempo «zero» di volumi di dati che i dispositivi attuali non riuscirebbero a gestire. «Da questo punto di vista – aggiunge Pezzoli – uno dei candidati più promettenti è la cosiddetta “elettronica dello spin”. Gli elettroni si comportano, infatti, come dei minuscoli aghi di una bussola. Lo scopo principale della spintronica è proprio quello di scrivere il bit d’informazione non più nella carica, ma bensì nello spin dell’elettrone. Questo aprirebbe prospettive applicative non ancora esplorate e consentirebbe di affrontare problemi come la progettazione di nuovi farmaci o materiali avanzati che sono estremamente complessi e non risolvibili con i classici sistemi di elaborazione dati».

La ricerca pubblicata da Nature Communicatons è destinata ad appassionare la comunità scientifica e ha le sue origini nella recente collaborazione tra l’Università di Milano-Bicocca, il Politecnico di Milano e l’Università di Linz. Ha mostrato che è possibile ingegnerizzare cristalli come il germanio e il silicio e condensare gli spin degli elettroni in un gas all’interno di strutture dell’ordine del miliardesimo di metro. «Questo studio – aggiunge il giovane ricercatore, che ha lavorato anche a Stoccarda, Dresda e Tolosa – è stato effettuato grazie a un progetto di ricerca finanziato da Fondazione Cariplo».