«Laster ez dugu telefonoa egunero kargatu beharko»

Albert Fert fisikariak (Carcasona, Okzitania, 1938) eragin erabakigarria izan du gaur mundu osoan ordenagailuak erabiltzen dituzten milioika eta milioika gizakien bizitzetan. 1988. urtean, magnetoerresistentzia erraldoia deskubritu zuen. Geruza ferromagnetikoetan agertzen den efektu berezi bat da: erresistentzia txikia dago geruzak paralelo antolatuta daudenean, baina handia alderantziz badaude. Norabidea kontrola daiteke kanpoko eremu magnetiko batekin. Horrela esanda, laborategiko kontu bat ematen du, baina horrela gordetzen dute informazioa edozein ordenagailutako disko gogorrek. Fertekin batera, Peter Gruenberg alemaniarrari eman zioten saria, biek aurkitu zutelako efektua, aldi berean, baina bakoitzak bere kabuz. Aurkikuntza horrekin hasi zen fisikaren alor bat: spintronika. Horren aditu nagusiak Donostian egon dira bilduta astelehenetik, Nanomagnetismo eta Spintronika nazioarteko konferentzian.

Disko gogorraren aita gisa agertzen zara teknologiaren historian. Horretaz gogoratzen zara ordenagailu bat erabiltzen duzun bakoitzean?

Nire oinarrizko ikerketaren emaitza izan zen. Orain ordenagailu bat edo sakelako bat ikusten dudanean, pentsatzen dut erabiltzen ari garela neuk aspaldi buruan neukana. Baina niretzat hori iragana da. 1988ko aurkikuntza da, eta apur bat ahaztuta daukat, gero beste hainbat gauza egin ditudalako. Disko gogorra aipatzen dugu, baina lan haien ondoriorik garrantzitsuena elektronika mota berri bat garatzea izan da: spintronika. Azkenean, jende askok egin du lan horretan, eta litekeena da horrek disko gogorra baino aplikazio are garrantzitsuagoak izatea. Izan ere, ordenagailuez eta telefonoez harago, gure planetan kontsumitzen dugun energiaren arazoa lehen planora pasatu da orain. Adimen artifizialean edo datu zentroetan egiten den energia gastua horren handia da, non gelditu beharra dagoen. Kontsumoaren hazkuntza gelditu eta gutxitu egin behar da.

Hainbat kalkuluren arabera, Bitcoin kriptodibisa bakarrik Danimarka edo Irlanda baino gehiago kontsumitzen ari da gaur: orduko 32.56 terawatt (Danimarkak 30,7 TWh kontsumitu zituen 2015ean; Irlandak, 25,07). Iragarri dute hamar urte barrurako Internetek CO2 isurketen %3,5 eragingo dituela. Nola gelditu hori?

Gaur ,munduan, Internetek elektrizitatearen %10 kontsumitzen du, eta hamar urte barrurako aurreikuspenek erakusten dute %30era helduko dela. Parte hartzen ari naiz horren kontrako borrokan, eta baditut beste ekarpen garrantzitsu batzuk horretarako. STT MRAM memoriara pasatuko gara laster [Spin Transferentzia Momentuko RAM Magnetorresistiboa]. Dagoeneko ari dira Samsung eta IBM, besteak beste, produktuak industrialki ekoizten. Hilabete batzuk barru, Samsungen telefonoak teknologia horrekin egongo dira salgai. Baina badaude beste garapen batzuk, eta horietaz hitz egin dugu konferentzia honetan. Ordenagailu eta telefonoetarako memoriak eskirmioietan oinarrituriko dira gero, eta spintronikaren beste efektu batzuetan.

Zenbat murriz dezakete kontsumoa spintronikan oinarrituriko memoriek?

Laster ez dugu telefonoa egunero kargatu beharko. Gaur, ordenagailuen eta sakelakoen abiada handitzeak badu garrantzia, noski, baina nire ustez kontsumoa jaistea garrantzitsuagoa da sozialki. Beste gauza bat ere izango da garrantzitsua, adimen artifiziala zabaldu ahala: ordenagailuen printzipioa aldatuko da, kalkulu neuronal delakora pasatu beharko dugulako. Neuromorfikoa izango da; hau da, garunak inspiratua. Gure ordenagailuak oso baldarrak dira. 2017an, lehiaketa bat egon zen Google Deep Mind konpainiaren Alpha Go ordenagailuaren eta Go jokoaren munduko txapeldunaren artean. Ordenagailuak irabazi zion jokalariari, baina, biak konparatuz gero, alde handia zegoen energia kontsumoari dagokionez: giza jokalariaren garunak azukre pixka bat nahikoa izan zuen, baina ordenagailuak kilowattak behar izan zituen. Beraz, bistan da garuna askoz eraginkorragoa dela. Horrez gain, ordenagailua armairu baten tamainakoa zen, eta jokalariak buru txiki bat besterik ez zuen. Hori dela eta, interes handia dago garuna eredu gisa hartzeko. Gaur, neure laborategian, lanak egiten ari gara konputazio neuronal edo neuromorfikoan. Neuronak eta sinapsiak dituzten konposatuak egiten ari gara garunean egiten diren operazio berak egiteko.

Garapenaren zer etapatan dago zuen ordenagailu neuronal hori?

Go jokoko txapeldunari irabazi zion ordenagailuak berak ere bazituen garunak inspiraturiko kontzeptu algoritmikoak, ikasketa sakona posible egiteko. Baina gaurko ordenagailu neuronaletan, sinapsi bat 50 transistorerekin egiten da, eta honen handia da [bi eskuak hatz puntetatik elkartu ditu zientzialariak]. Beraz, konputazio neuronala gaurko transistoreekin egin nahi izanez gero, burmuinak Madrilgo Santiago Bernabeu estadioaren tamaina hartuko luke [barre]. Horregatik, geure laborategian nanokonposatu sinaptikoak lantzen ari gara, neuronak eta sinapsiak imitatzeko, tamaina txikian.

Baliagarria izan daiteke horretan Donostian Nanogune egiten ari den lana?

Erdieroalez eginiko transistoreez harago joan behar dugu. Nanoguneko Luis Hueso eta biok kontratu bat dugu Intelekin, transistoreak ordezkatuko dituztenak garatzeko, bakoitza bere aldetik. Spintronikako kontzeptu ezberdinak erabiliko ditugu harago joateko; askoz argindar gutxiago beharko dute belaunaldi berriko txip horiek. Intelekin horretanari gara: gauza txiki eta askoz indar gutxiago behar dutenak egiten.

Eskirmioi izeneko partikulak izan dira Donostiako Nanomagnetismoa eta spintronika konferentziaren gai nagusietako bat. Ikertzaileak itxaropen handiz mintzatu dira horiez. Partikula horietan oinarrituriko teknologiak mundua aldatuko du?

Bai. Ikerketa ildo interesgarria da. Gaurko disko gogorrek akatsak dituzte, alde mekaniko hauskorra daukate: erortzen bazaizkizu, hondatzeko arrisku handia dute, eta energia asko kontsumitzen dute. Izan ere, irakurtzeko, burua oso azkar mugitzen da datuak irakurtzeko. Baina eskirmioietan oinarrituriko disko batean, idazteko eta irakurtzeko buruak ez dira mugitzen: informazioa partikula magnetiko txikiak dira, spin bolatxoak, eta oso erraz mugitzen dira; eskirmioi tren batean mugitzen da informazioa. Beraz, disko gogorra eskirmioietan oinarrituriko memoria solido batekin ordezkatuko dugu, osagai mugikorrik gabe.

Eskirmioiek badute lotura material topologikoekin. Besteak beste , Donostiako DIPCko ikertzaileek aurkitu dute ezaugarri topologikoak dituzten materialak oso arruntak direla naturan. Horietan dagoen itxaropen handia partekatzen duzu?

Gaur fisikak aurkitu du efektu topologikoek garrantzi handia dutela, eta ezaugarri interesgarri hori daukaten materialak lor daitezkeela. Halere, gehiegikeria asko dago horren inguruan. Topologia garrantzitsua da eskirmioientzako, baina modako hitza bihurtu da pixka bat. Gaur denek argitaratzen dituzten artikuluetan esan behar dute topatutakoak «efektu topologikoa» duela.

Gauza bera gertatzen al da «konputazio kuantikoa» esamoldearekin? Urrun ikusten al duzu?

Apur bat urrun dago, bai. Ez da oso azkar aurreratzen ari. Lankideekin hitz egiten dudanean, esaten didate horren fisika oso ederra dela, baina ez dakitela ziur benetan aurrera egingo duen. Aplikazioak mugatuak dira, gailuak oso tenperatura baxuan egotea eskatzen duelako. Beraz, egoera ez da STT MRAM memoriaz ari garenean bezalakoa, hori dagoeneko ekoizten ari delako lantegietan.

Urtebete zenuen Bigarren Mundu Gerra hasi zenean. Aldaketa teknologiko, politiko eta sozial asko ikusi dituzu. Nolakoa izango da mundua hogei urte barru?

Gaur baditugu hainbat kezka: planetaren berotzea eta energia, gatazkak... Bolada baikor bat pasatu dugu Gerra Hotzaren amaieratik, uste genuelako dena konponduko zela. Baina ikusten ditugu gaur gatazka asko daudela, eta dena sutan jarri nahi duen gizon bat dagoela, Trump izenekoa. Baina gauza onak ere badira. Nortasunez baikorra naiz. Lan asko egiten ari naiz, ikertzaile gazte oso argiekin. Niri ondo doakit.

Zure kasua ez da ohikoa. Nobel saria jasotzen duten askok ikerketa urteak amaitutzat ematen dituzte, baina zuk laborategian jarraitzen duzu, hurrengo erronkaren bila. Zergatik?

Hainbat nobelkide kategoria daude, antza; ez gara denok berdinak. Nik oraindik baditut ideiak, talde ona daukat eta jarraitzen dut, interesgarria delako. Nirekin Nobela jaso zuen Peter Gruenbergek utzi egin zion ikertzeari, gaixorik zegoelako, parkinsonarekin. Beste askok Nobel saria urte ugari zituztenean jaso izan dute; hau da, jendea nekatuta egoten den adin batean, eta ideiarik ez daukanean. Sorkuntza ez da betirakoa.