O quantum box, na verdade um nanotubo de carbono, pode ser comparado a um balde cheio de elétrons. Como é o caso para um transistor clássico, este balde está conectado a 3 eletrodos (o coletor, o emissor e a base). Dois dentre eles servem para criar uma corrente atravessando a molécula, enquanto o último permite controlar o número de elétrons enviados pelos dois outros eletrodos no balde.

Na prática, o caminho que poderá levar a uma utilização industrial de tais transistores ainda é longo. Mas uma equipe de pesquisadores do Niels Bohr Institute e do Centro de Nanociências da Universidade de Copenhague (Dinamarca) acaba de publicar alguns resultados encorajadores.

O estudo foi realizado trabalhando-se a uma temperatura próxima de -273 graus Celsius, seja: alguns miligraus apenas abaixo do zero absoluto. Os transistores são mergulhados no hélio líquido a fim de serem mantidos a essa temperatura, o que permite "jogar" com os efeitos quânticos e controlar as interações entre os elétrons. A repulsão elétrica entre dois elétrons se torna, de fato, considerável, desde que são confinados em um minúsculo balde.

Conectando nanotubos de carbono a eletrodos ferromagnéticos, os pesquisadores dinamarqueses conseguiram, assim, chegar a utilizar o terceiro eletrodo do transistor para controlar o spin dos elétrons. O estado quântico de um elétron é, de fato, definido por dois números quânticos: sua carga e seu spin, que representam as propriedades magnéticas do elétron.

Essa descoberta poderá representar um avanço fundamental na área da miniaturização informática. O transistor conservando seu papel atual nos circuitos lógicos, o spin do elétron seria utilizado como um bit, tornando-se, assim, o menor ímã imaginável podendo estocar informação, como o fazem os discos rígidos magnéticos atuais.

Jens Paaske, um dos responsáveis pelo projeto, explica: "Hoje, os progressos em miniaturização são feitos inserindo-se sempre mais transistores sobre componentes cada vez menores. Mas existe um limite natural à densidade de transistores e essa estratégia, cedo ou tarde, encontrará um obstáculo. Nossa descoberta poderá, então, ser o próximo passo da evolução dos computadores, permitindo aumentar e melhorar consideravelmente a capacidade de memória destes com volumes sempre menores."

A possibilidade teórica de controlar o spin de um único elétron foi prevista há vários anos. A equipe dinamarquesa é a primeira a conseguir desenvolver a idéia.

Nano Science Center, University of Copenhagen (http://nano.ku.dk), consultado em 07 de julho, 2008 (Tradução/Texto - MIA).

Nota do Scientific Editor: o artigo que deu origem a esta notícia: "Electric-field controlled spin reversal in a quantum dot with ferromagnetic contacts", de J.R. Hauptmann, J. Paaske and P.E. Lindelof, foi publicado na revista Nature Physics, Volume 4, pág. 373, 2008.