Un nuevo proyecto llamado Nano Solutions On-Chip, o NSOC, dirigido por el Laboratorio Nacional de Los Álamos, busca revolucionar los circuitos integrados mediante la incorporación de puntos cuánticos y otros semiconductores a nanoescala. Este enfoque innovador tiene como objetivo superar las limitaciones de la transmisión de información tradicional basada en electrones, allanando el camino para una mayor eficiencia energética y rendimiento, especialmente en entornos extremos.
Jennifer Hollingsworth, científica del Centro de Nanotecnología Integrada de Los Álamos, dirige el proyecto NSOC. Ella destaca los desafíos crecientes que enfrentan los circuitos integrados, afirmando que están "alcanzando los límites en densidad de ancho de banda, velocidad y distancias" debido a su dependencia de los electrones. La complejidad de los chips modernos, con sus intrincadas redes de cables, ha llevado a procesos de fabricación cada vez más ineficientes.
El proyecto NSOC propone un cambio de paradigma mediante la integración de puntos cuánticos y otros semiconductores a nanoescala en dispositivos. Estos materiales pueden aprovechar los fotones junto con los electrones para la transmisión de información, lo que podría superar las limitaciones de los sistemas tradicionales basados en electrones. El proyecto se centrará en la investigación teórica, la validación experimental y el modelado avanzado para explorar el potencial de este nuevo enfoque.
Además, el proyecto NSOC investigará los efectos de la radiación en los chips y desarrollará estrategias de mitigación para garantizar su confiabilidad en aplicaciones exigentes como la exploración espacial, la defensa y la seguridad nuclear. Para facilitar esta investigación, se establecerá un nuevo centro de investigación científica en microelectrónica llamado CHIME (Co-design and Heterogeneous Integration in Microelectronics for Extreme Environments). Este centro colaborará con otros tres proyectos similares, con Hollingsworth como su presidente inaugural.
El proyecto NSOC reúne a un consorcio de instituciones líderes, incluidas la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Columbia, la Universidad de Wisconsin-Madison, la Universidad de Duke y los Laboratorios Nacionales Sandia. Este esfuerzo colaborativo promete acelerar el desarrollo de circuitos integrados de próxima generación con capacidades sin precedentes.