Robert Wolkow non è estraneo alla padronanza dell'ultra-piccolo e dell'ultraveloce. Un pioniere della scienza su scala atomica con un Guinness World Record per l'avvio (per un ago con un singolo atomo nel punto), La squadra di Wolkow, insieme ai collaboratori del Max Plank Institute di Amburgo, hanno appena pubblicato risultati che descrivono in dettaglio come creare interruttori atomici per l'elettricità, molte volte più piccolo di quello attualmente utilizzato.

Che cosa significa tutto questo? Con applicazioni per sistemi pratici come l'elettronica a semiconduttore al silicio, significa più piccolo, più efficiente, più computer a risparmio energetico, come solo un esempio della rivoluzione tecnologica che si sta svolgendo proprio davanti ai nostri occhi (se riesci a strizzare gli occhi così forte).

"Questa è la prima volta che qualcuno vede la commutazione di un canale di un singolo atomo, " spiega Wolkow, professore di fisica presso l'Università di Alberta e Principal Research Officer presso il National Institute for Nanotechnology del Canada. "Hai sentito parlare di un transistor, un interruttore per l'elettricità, beh, i nostri interruttori sono quasi cento volte più piccoli dei più piccoli oggi sul mercato."

I transistor più piccoli di oggi funzionano a un livello di 14 nanometri, che rappresenta ancora migliaia di atomi. Wolkow e il suo team all'Università di Alberta, nona, e il suo spinoff QSi, hanno ridotto la tecnologia a pochi atomi. Poiché i computer sono semplicemente una composizione di molti interruttori on/off, i risultati indicano la strada non solo verso un'elaborazione generica ultra efficiente, ma anche verso un nuovo percorso verso l'informatica quantistica.

"Stiamo usando questa tecnologia per realizzare prodotti ultra-verdi, computer di uso generale a risparmio energetico, ma anche per favorire lo sviluppo di computer quantistici. Stiamo costruendo l'elettronica più a risparmio energetico di sempre, consumando circa mille volte meno energia rispetto all'elettronica di oggi."

Mentre la nuova tecnologia è piccola, il potenziale sociale, economico, e l'impatto ambientale della scoperta di Wolkow è molto grande. Oggi, la nostra elettronica consuma parecchi percento dell'elettricità mondiale. Con l'aumento delle dimensioni dell'impronta energetica dell'economia digitale, la conservazione dei materiali e dell'energia sta diventando sempre più importante.

Wolkow dice che ci sono vantaggi sorprendenti nell'essere più piccoli, sia per computer normali, e, anche per i computer quantistici. "I sistemi quantistici sono caratterizzati dalla loro delicata presa sulle informazioni. Sono sempre così facilmente perturbabili. È interessante notare che, più piccolo diventa il sistema, meno turbamenti." Pertanto, Wolkow spiega, puoi creare un sistema che è allo stesso tempo sorprendentemente piccolo, utilizzando meno materiale e sfruttando meno energia, mantenendo le informazioni giuste.

Quando la nuova tecnologia sarà completamente sviluppata, porterà non solo a una minore impronta energetica, ma anche a sistemi più convenienti per i consumatori. "È fantastico quando tutto si riunisce, "dice Wolkow.

Wolkow è una delle poche persone al mondo a parlare di produzione su scala atomica e crede che stiamo assistendo all'inizio della rivoluzione a venire. Lui e il suo team hanno lavorato con il leader del settore su larga scala Lockheed Martin come punto di ingresso al mercato.

"È qualcosa di cui non hai ancora sentito parlare, ma la produzione su scala atomica cambierà il mondo. La gente pensa che non sia del tutto fattibile ma, ma stiamo già facendo cose di atomi di routine. Non lo facciamo solo perché. Lo facciamo perché le cose che possiamo realizzare hanno proprietà sempre più desiderabili. Non sono solo più piccoli. Sono diversi e migliori. Questo è solo l'inizio di quello che sarà almeno un secolo di sviluppi nella produzione su scala atomica, e sarà una trasformazione".

"Time Resolved Single Dopant Charge Dynamics in Silicon" è apparso nell'edizione del 26 ottobre di Comunicazioni sulla natura , una rivista ad accesso aperto nel gruppo di Nature, pubblicazioni scientifiche leader a livello mondiale.