De Pesach Benson • 13 octombrie 2026

Ierusalim, 13 octombrie 2026 (TPS-IL) — Oamenii de știință de la Universitatea Ebraică din Ierusalim au demonstrat o abordare experimentală a memoriei informatice care aduce disiparea energiei aproape de o limită fundamentală stabilită de legile fizicii, deschizând potențial calea către o computerizare mai eficientă energetic în sisteme care funcționează la temperaturi extrem de scăzute.

Abordarea folosește un vortex supraconductor — o structură magnetică mică ce se formează în interiorul anumitor materiale atunci când acestea sunt răcite la temperaturi extrem de scăzute. Prin capturarea vortexului într-una dintre două poziții stabile, cercetătorii au codificat informația ca zero sau unu, unitățile de bază ale computingului digital.

Descoperirile ar putea ajuta în cele din urmă la reducerea energiei necesare pentru operațiuni individuale de memorie în computerele cuantice și alte sisteme care funcționează la temperaturi extrem de scăzute. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a stabili dacă abordarea poate fi extinsă și poate oferi economii practice de energie.

Publicat în revista evaluată de colegi *Nature Communications*, studiul a investigat cât de multă energie este disipată pe măsură ce un singur vortex supraconductor se mișcă. Într-o configurație experimentală, lucrul cerut per ciclu a fost de doar patru ori limita lui Landauer, energia minimă teoretică asociată cu ștergerea unui bit de informație.

Cercetătorii au folosit, de asemenea, simulări numerice pentru a evalua modul în care energia necesară pentru manipularea informației ar putea se apropie de această limită fundamentală. Cu toate acestea, metoda experimentală a presupus mișcarea vortexului sub o forță care oscilează continuu, în loc să realizeze procesul idealizat de ștergere a informației. Prin urmare, măsurătorile nu constituie o demonstrație directă a ștergerii informației la de patru ori limita lui Landauer.

„Munca noastră măsoară energia necesară pentru a opera un bit de memorie bazat pe vortexuri supraconductoare”, a declarat dr. Yonathan Anahory de la Universitatea Ebraică, care a condus studiul alături de Nofar Fridman. „Am descoperit că acesta poate rula la aproximativ de cinci ori limita lui Landauer, aducându-l remarcabil de aproape de minimul permis de fizică.”

Testarea limitelor

Măsurarea energiei implicate a reprezentat o provocare experimentală majoră. În loc să încerce să detecteze cantitatea mică de căldură eliberată pe măsură ce vortexul se mișca, echipa i-a urmărit răspunsul magnetic folosind un instrument ultrasensibil numit microscop SQUID-on-tip.

„Un vortex este un obiect excepțional de mic și delicat, așa că măsurarea energiei disipate de mișcarea sa este o provocare experimentală majoră”, a spus Fridman. „Urmărindu-i răspunsul magnetic, am putut compara costul său energetic cu limitele fundamentale ale procesării informației.”

Cercetătorii au afirmat că studiul oferă o măsurătoare cantitativă a disipării energiei într-un vortex supraconductor individual, oferind o modalitate de a evalua costurile energetice ale utilizării unor astfel de structuri ca elemente de memorie.

Instalația experimentală a funcționat la aproximativ 4,2 kelvini, sau aproximativ minus 269 de grade Celsius, făcând ca abordarea să fie nepotrivită pentru computerele obișnuite. Aplicațiile sale potențiale se vor afla mai degrabă în computingul criogenic, incluzând sisteme de computing cuantic care funcționează la temperaturi la fel de scăzute.

Descoperirile sugerează o modalitate posibilă de a stoca informația în aceste sisteme, reducând în același timp energia necesară pentru operațiunile individuale de memorie. Cu toate acestea, studiul nu demonstrează un cip de memorie practic și nici nu stabilește că un computer complet ar consuma mai puțină electricitate. Vor fi necesare cercetări suplimentare pentru a determina dacă abordarea poate fi integrată în sisteme de computing la scară largă și dacă orice economii de energie ar depăși costurile de răcire și operare a sistemului.