Llegamos a la solotrónica

publicado el 16 de febrero de 2014 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

La Ley de Moore dice que cada 18 meses se duplica el número de transistores en un chip, se miniaturizan en un minúsculo circuito integrado. Fue enunciada en 1965 por Gordon Earl Moore, uno de los fundadores de Intel. Antes de los transistores, encendía uno la tele y debía esperar unos minutos a que diera imagen porque los bulbos (unas cosas del tamaño de un foco, para lectores muy jóvenes) debían calentarse.

Es claro que la reducción de los transistores tiene por límite el átomo o, en todo caso, el electrón si hubiera forma de que tome uno de dos valores y con ellos haga la función del transistor: significar un 1 o un 0. Hoy se expresan como “hay corriente de salida”, o “no hay”, en respuesta a una corriente de entrada. Es el bit del lenguaje binario de las computadoras.

Los teóricos de la inteligencia artificial destacan la similitud de los transistores con nuestras neuronas: hay neuronas que se encargan de retransmitir el impulso nervioso que reciben, pero pueden incrementarlo, disminuirlo y hasta bloquearlo. Hay un gran debate al respecto y es uno de los más interesantes de nuestra época, estos años maravillosos.

La Facultad de Física en la Universidad de Varsovia, Polonia, acaba de publicar, en Nature Communications, los últimos resultados en lo que ya se conoce como solotrónica: el campo de la electrónica basado en operaciones realizadas en un solo átomo.

El equipo de Varsovia comenzó por crear un nuevo tipo de “quantum dot” o punto cuántico. Recibe ese nombre el cristal semiconductor tan pequeño que “los electrones en su interior existen sólo en estados de energías específicas”, y esa energía puede ser incrementada con luz o, “por el contrario, puede disminuir al emitir luz cuando regresa al estado previo, al de nivel de energía inferior”, dice Piotr Kossacki. El punto cuántico está en la escala de los nanómetros: la milésima parte de una micra, la millonésima parte de un milímetro. Y se producen en materiales denominados semiconductores, como el silicio, porque conducen o no la electricidad según diversos factores que pueden ser un campo magnético, presión, radiación o temperatura. Uno es el silicio, que se comporta como conductor o como aislante. Por eso llamamos “Valle del Silicio” la región de Palo Alto, cerca de San Francisco, California. Y alguna vez lo pudimos usar para Guadalajara, por su boyante industria electrónica, ahora con atraso tecnológico. Otro semiconductor empleado es el germanio.

Los físicos de Varsovia han creado puntos cuánticos por un proceso no sólo novedoso, sino que, por los materiales y elementos usados, “hace posible que aparatos solotrónicos puedan ser de uso amplio en el futuro”, y no lejano, sino a la vista. La técnica va así:

Muchos átomos pueden variar su energía al entrar a un campo magnético. Uno de tales átomos puede quedar al centro de un punto cuántico por el procedimiento polaco. “Los átomos con propiedades magnéticas alteran los niveles de energía de los electrones en un punto cuántico (podemos imaginar estos niveles como órbitas más o menos separadas del núcleo), esto afecta la forma en que esos átomos responden a la luz. Como resultado, el punto cuántico se vuelve detector del estado en que está el átomo”, y llegamos: si con luz podemos modificar el estado de un átomo tenemos lo mismo que hace la electricidad en un transistor de silicio, pero el tamaño de este transistor es un átomo. A un estado asignamos 0, a otro 1, y así tenemos la unidad de lenguaje binario, el bit, en un átomo.

“Las propiedades magnéticas más poderosas se han observado en átomos de manganeso”. El equipo creó puntos cuánticos en cobalto, en el que, hasta ellos, no se creía posible. También demostró que el cromo, el hierro y el níquel producen puntos cuánticos de más fácil manipulación que los de manganeso.

“Hemos demostrado que dos sistemas cuánticos que se pensaban inviables de hecho trabajaron con mucha eficacia. Esto abre un amplio campo para combinaciones de materiales previamente rechazadas…” concluye Wojciech Pacuski.

 

la talacha fue realizada por: eltemibledani
 

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