Dirigirse a aplicaciones como redes neuronales para el aprendizaje automático, un nuevo descubrimiento de la Universidad de Alberta y Quantum Silicon Inc. en Edmonton, Canadá está allanando el camino para la electrónica atómica ultraeficiente, cuya necesidad es cada vez más crítica en nuestra sociedad basada en datos. ¿La clave para liberar un potencial incalculable de la electrónica más ecológica? Creando patrones atómicos a medida para, a su vez, controlar los electrones.

"Los átomos son un poco como sillas en las que se sientan los electrones, "dijo Robert Wolkow, profesor de física e investigador principal del proyecto. "Por mucho que podamos influir en las conversaciones en una cena controlando la agrupación de sillas y los asientos asignados, controlar la ubicación de átomos y electrones individuales puede afectar las conversaciones entre los dispositivos electrónicos ".

Wolkow explicó que, si bien el control atómico sobre las estructuras no es infrecuente, hacer patrones personalizados para crear nuevos dispositivos electrónicos útiles ha estado fuera de nuestro alcance. Hasta ahora.

Aunque las herramientas de la nanotecnología han permitido un control riguroso sobre la ubicación de los átomos en una superficie durante algún tiempo, Dos limitaciones han impedido aplicaciones electrónicas prácticas:los átomos solo permanecerían en su lugar a temperatura criogénica y solo podrían lograrse fácilmente en superficies metálicas que no fueran tecnológicamente útiles.

Primera prueba de concepto

Parte máquina atómica, parte circuito electrónico, Wolkow y su equipo han creado recientemente un dispositivo de prueba de concepto, superando los dos principales obstáculos que impiden que esta tecnología esté disponible para las masas. Tanto la robustez como la utilidad eléctrica requerida están ahora a la mano. Adicionalmente, las estructuras se pueden modelar sobre superficies de silicona, lo que significa que ampliar el descubrimiento también se puede lograr fácilmente.

"Esta es la guinda de un pastel que hemos estado cocinando durante unos 20 años, ", dijo Wolkow." Recientemente, perfeccionamos el patrón de átomos de silicio, luego hicimos que el aprendizaje automático se hiciera cargo, aliviando a los científicos sufridos durante mucho tiempo. Ahora, hemos liberado electrones para que sigan su naturaleza:no pueden abandonar el patio que creamos, pero pueden correr libremente y jugar con los otros electrones allí. Las posiciones a las que llegan los electrones, Asombrosamente, son los resultados de cálculos útiles ".

Con base en estos resultados, Se ha iniciado la construcción de una máquina ampliada que simula el funcionamiento de una red neuronal. A diferencia de las redes neuronales normales encarnadas por transistores y dirigidas por software de computadora, la máquina atómica muestra espontáneamente la relativa estabilidad energética de sus patrones de bits. Estos, a su vez, se pueden utilizar para entrenar una red neuronal con mayor rapidez y precisión de lo que es posible actualmente.

Con la prueba de concepto en la mano con el interés de varios socios industriales importantes, combinado con una publicación en la prestigiosa revista científica revisada por pares. Cartas de revisión física , la realización del trabajo de toda la vida de Wolkow dedicado a crear una forma económica de aumentar la producción en masa de productos más ecológicos, más rápido, la tecnología más pequeña es inminente.

"Iniciar y monitorear la evolución de electrones individuales dentro de estructuras definidas por átomos" aparece en la edición del 15 de octubre de Cartas de revisión física .