Electrónica
Computación cuántica
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Nuevo material que supone avance en la computación cuántica
Científicos de "Florida State University's National High Magnetic Field Laboratory" y del "university's Department of Chemistry and Biochemistry" han desarrollado un nuevo material que podría ser en el futuro de las computadoras lo que el silicio es a los ordenadores de hoy en día.
El material - un compuesto hecho a partir de los elementos potasio, niobio y oxígeno, junto con los iones de cromo - podría constituir un avance tecnológico que lleve al desarrollo de las nuevas tecnologías de la computación cuántica. Los ordenadores cuánticos aprovechan la potencia de los átomos y las moléculas para llevar a cabo las tareas de memoria y procesamiento a una escala mucho más allá de las de los ordenadores actuales.
"El campo de la tecnología de la informática cuántica está en su infancia, y nuestra labor es otro paso adelante en este campo fascinante", dijo Saritha Nellutla, asociado postdoctoral en el laboratorio y principal autor del documento publicado en "Physical Review Letters".La tecnología de semiconductores está a punto de llegar al límite de rendimiento. A través de los años, los procesadores se han reducido a su tamaño actual, con los componentes de un chip más de 1000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano. En esas escalas muy pequeñas, los efectos cuánticos - conductas que se producen en la materia a nivel atómico y subatómico - pueden empezar a jugar un papel. Mediante la explotación de estos comportamientos, los científicos esperan tener la computación al siguiente nivel.
En los ordenadores actuales, la unidad básica de información es el "bit", que puede tener un valor de 0 o 1. En los llamados ordenadores cuánticos, que en la actualidad sólo existen en teoría, la unidad básica es el "qubit" (abreviatura de quantum bit). Un qubit puede tener no sólo un valor de 0 o 1, sino también todo tipo de combinaciones de 0 y 1 - 0 y 1 incluidos al mismo tiempo - significando que el ordenador cuántico podría realizar ciertos tipos de cálculos mucho más eficazmente que los actuales.
Por parte de los científicos la teoría de los qubit no está clara. Varios diseños y rutas se han propuesto, y una idea muy prometedora es utilizar diminutos campos magnéticos, llamados "spines". Los spines están asociados a los electrones y diferentes núcleos atómicos.
Los científicos utilizan campos magnéticos intensos y la radiación de microondas para "operar" sobre los "spines" en el nuevo material desarrollado, para obtener una indicación de cuánto tiempo el "spin" podría ser controlado. Sobre la base de sus experimentos, el material podría permitir 500 operaciones en 10 microsegundos antes de perder su capacidad de retención de la información, lo que lo hace un buen candidato para un qubit.
Poner el "spin" a trabajar puede dar lugar a una revolución tecnológica, ya que el estado de "spin" de un electrón además de su carga, se podría utilizar para transportar, almacenar y manipular información. "Este material es muy prometedor", dijo Naresh Dalal, un profesor de química y bioquímica en la Universidad del Estado de Florida (FSU) y uno de los autores del artículo. "Pero se necesita más trabajo de caracterización magnética y síntesis antes de que pueda ser adecuado para su uso en un dispositivo".
Fuente: Florida State University (2007, October 9). Quantum Computing Possibilites Enhanced With New Material. ScienceDaily.
Enlaces relacionados: Computación cuántica (1ª parte)
Enlaces relacionados: Computación cuántica (2ª parte)