Di Pesach Benson • 13 ottobre 2026

Gerusalemme, 13 ottobre 2026 (TPS-IL) — Scienziati dell’Università Ebraica di Gerusalemme hanno dimostrato un approccio sperimentale alla memoria dei computer che avvicina la dissipazione di energia a un limite fondamentale stabilito dalle leggi della fisica, aprendo potenzialmente la strada a un’informatica più efficiente dal punto di vista energetico in sistemi che operano a temperature estremamente basse.

L’approccio utilizza un vortice superconduttore — una minuscola struttura magnetica che si forma all’interno di alcuni materiali quando vengono raffreddati a temperature estremamente basse. Intrappolando il vortice in una di due posizioni stabili, i ricercatori hanno codificato l’informazione come uno zero o un uno, le unità di base dell’informatica digitale.

I risultati potrebbero infine contribuire a ridurre l’energia richiesta per le singole operazioni di memoria nei computer quantistici e in altri sistemi che operano a temperature estremamente basse. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se l’approccio possa essere scalato e fornire risparmi energetici pratici.

Pubblicato sulla rivista peer-reviewed Nature Communications, lo studio ha indagato quanta energia viene dissipata quando si muove un singolo vortice superconduttore. In una configurazione sperimentale, il lavoro richiesto per ciclo è stato pari a quattro volte il limite di Landauer, l’energia minima teorica associata alla cancellazione di un bit di informazione.

I ricercatori hanno anche utilizzato simulazioni numeriche per valutare come l’energia richiesta per manipolare le informazioni possa avvicinarsi a questo limite fondamentale. Tuttavia, il metodo sperimentale ha comportato lo spostamento del vortice sotto una forza continuamente oscillante, piuttosto che eseguire il processo idealizzato di cancellazione delle informazioni. Le misurazioni, pertanto, non costituiscono una dimostrazione diretta della cancellazione delle informazioni a quattro volte il limite di Landauer.

“Il nostro lavoro misura l’energia richiesta per far funzionare un bit di memoria basato su vortice superconduttore”, ha affermato il dott. Yonathan Anahory dell’Università Ebraica, che ha guidato lo studio con Nofar Fridman. “Abbiamo scoperto che può funzionare a circa cinque volte il limite di Landauer, avvicinandolo notevolmente al minimo consentito dalla fisica.”

Testare i Limiti

Misurare l’energia coinvolta ha presentato una sfida sperimentale importante. Anziché tentare di rilevare la minuscola quantità di calore rilasciata durante il movimento del vortice, il team ha tracciato la sua risposta magnetica utilizzando uno strumento ultrasensibile chiamato microscopio SQUID-on-tip.

“Un vortice è un oggetto eccezionalmente piccolo e delicato, quindi misurare l’energia dissipata dal suo movimento è una sfida sperimentale importante”, ha affermato Fridman. “Seguendo la sua risposta magnetica, siamo stati in grado di confrontare il suo costo energetico con i limiti fondamentali dell’elaborazione delle informazioni.”

I ricercatori hanno affermato che lo studio fornisce una misurazione quantitativa della dissipazione di energia in un singolo vortice superconduttore, offrendo un modo per valutare i costi energetici dell’utilizzo di tali strutture come elementi di memoria.

L’allestimento sperimentale ha operato a circa 4,2 kelvin, ovvero circa meno 269 gradi Celsius, rendendo l’approccio inadatto ai computer ordinari. Le sue potenziali applicazioni risiedono più probabilmente nell’informatica criogenica, compresi i sistemi di calcolo quantistico che operano a temperature simili.

I risultati suggeriscono un possibile modo per archiviare informazioni in questi sistemi riducendo l’energia richiesta per le singole operazioni di memoria. Tuttavia, lo studio non dimostra un chip di memoria pratico né stabilisce che un computer completo consumerebbe meno elettricità. Saranno necessarie ulteriori ricerche per determinare se l’approccio possa essere integrato nei sistemi informatici su larga scala e se eventuali risparmi energetici supererebbero i costi di raffreddamento e funzionamento del sistema.