AVANCES CIENTIFICOS DE LA INFORMATICA

¡…AVANCES CIENTIFICOS DE LA COMPUTACION…!

Según podemos ver en la publicación Spectrum, científicos de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, habían desarrollado un prototipo de transistor con la capacidad de conmutar más de 700 x 10^9 veces por segundo, es decir, mucho más rápidamente que cualquier otro transistor en el mundo. Posteriormente, se hicieron estudios más profundos [pdf] sobre algunas muestras de dicho transistor, los cuales estaban construidos con Arseniuro de Galio-Indio y con Fosfuro de Indio, es decir, el mismo material semiconductor con el que están hechos los láseres y los diodos emisores de luz actuales.
Durante esa revisión del dispositivo, los investigadores detectaron que se producía una importante cantidad de luz en la base de esos transistores, con lo que empezó una nueva vía de investigación; se trataba de un dispositivo mucho más potente: el transistor láser. Este revolucionario transistor puede producir señales eléctricas u ópticas, en la forma de haz láser, que pueden ser moduladas para enviar señales ópticas a la velocidad de 10 x 10^9 bits por segundo. Con algunas modificaciones, el transistor láser puede lograr modulaciones diez veces superiores, y todo ello a temperatura ambiente.
Las aplicaciones de este tipo de dispositivo pueden ser diversas, desde ordenadores fotónicos a sistemas de transmisión de datos de alta velocidad, pasando por sistemas cuánticos...
Otro de los avances es un semiconductor que se puede comportar como una trampa de iones. Este innovador dispositivo se puede convertir en la base de los chips cuánticos y por lo tanto, de la computación cuántica. Esta tecnología (que todavía no ha nacido, al menos oficialmente) no está exenta de polémica ya que su aparición significaría la muerte de la criptografía tal como la conocemos ahora. Por ello, los EEUU piensan prohibir la exportación de ordenadores cuánticos, aún antes de que se produzca el primero de ellos.
En esta ocasión, han sido investigadores de la Universidad de Michigan los que han dado un paso decisivo hacia la computación cuántica, creando ese componente semiconductor clave que denominamos "trampa de iones" y que evita los costosos y complejos sistemas anteriores, que datan de 1995. Ahora, en un chip normal y corriente, la "trampa de iones" se convierte en un un componente clave de los futuros ordenadores cuánticos ya que puede almacenar un bit cuántico, o "qbit", el elemento base del cálculo cuántico, que se materializa en el spin de un electrón o en la polarización de un fotón.
Pero aún más interesantes son algunos avances que se han producido recientemente y que vienen de la mano de investigadores españoles. Veamos tres de ellos. En primer lugar, podemos hablar de Juan Diego Ania Castañón, que trabaja en la Universidad de Aston, en Inglaterra. Este investigador, junto con otros miembros de dicha Universidad, han desarrollado un sistema que permite realizar transmisiones sin pérdidas en fibras ópticas de hasta 75 Km. Su trabajo se basa en bombear energía láser en la fibra y usar redes de difracción para atrapar esa energía en la fibra, lo que la convierte en un láser virtual de gran longitud y que mediante su modulación, permite la transmisión sin pérdidas a lo largo de toda su longitud.
Las aplicaciones de esta tecnología son muchas, desde la transmisión de datos a alta velocidad y largas distancias, a la creación de sistemas de cifrado cuántico a mayores distancias.
Por otra parte, investigadores de la Universidad de Vigo y de Castillla la Mancha, entre los que se encuentran María Jesús Paz Alonso y Víctor Pérez García, están trabajando en lo que denominan "luz líquida". Su trabajo se basa en la utilización de unos átomos transparentes que se obtienen mediante la iluminación de un gas de átomos alcalinos superenfriados mediante un láser de muy baja potencia, para que su comportamiento sea como el de un líquido. Las aplicaciones de esta tecnología son variadas, como por ejemplo, la transmisión o almacenamiento de información en sistemas cuánticos. Esta sería la primera aplicación práctica de los condensados Bose-Einstein.
Finalmente, tenemos los trabajos realizados por Francisco García Vidal y Jorge Bravo Abad de la UAM, Luís Martín Moreno de la Universidad de Zaragoza y Thomas Ebbesen de la Universidad Louis Pasteur de Estrasburgo. Su trabajo, que ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature, investiga el extraño comportamiento de la luz, cuando atraviesa orificios menores que su longitud de onda. Anteriormente se pensaba que eso era imposible, pero tras comprobar que no era así, se ha visto que dicha transmisión depende del número de orificios y del ángulo de incidencia de la luz sobre el filtro de rejilla. Estamos hablando de orificios de solamente 135 nanómetros, es decir aproximadamente un 7% de la longitud de onda, algo impresionante de verdad.
La explicación del fenómeno se basa en que los electrones que se encuentran sobre la superficie del metal del filtro de rejilla (plasmones), son los que captan y emiten los fotones al otro lado de la misma. Por lo tanto, es un fenómeno ondulatorio que explota de forma extrema, la dualidad onda corpúsculo de la luz. Las aplicaciones de esta tecnología pueden ser diversas, pero se centran en la creación de nuevos filtros de difracción, para ser usados en sistemas cuánticos o de transmisión de datos.