Transistores de un solo átomo y computación cuántica

Redacción

Los transistores compuestos solo por grupos de varios átomos o incluso de un solo átomo prometen convertirse en los bloques de construcción de una nueva generación de ordenadores con una memoria y una potencia de procesamiento sin precedentes.

Sin embargo, para materializar todo el potencial de estos diminutos transistores (interruptores eléctricos en miniatura para encendido y apagado, dicho simplificadamente) los investigadores deben encontrar una manera de hacer muchas copias de estos componentes notoriamente difíciles de fabricar.

Ahora, unos científicos de la Universidad de Maryland y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), ambas instituciones en Estados Unidos, han desarrollado un método paso a paso para producir de modo eficiente estos transistores de tamaño atómico.

Utilizando este método, el equipo de Richard Silver (NIST) se ha convertido en el segundo en el mundo en construir un transistor de un solo átomo y el primero en fabricar una serie de transistores con un solo electrón y con control a escala atómica sobre la geometría de los dispositivos.

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Ilustración artística de parte del método desarrollado en el NIST para fabricar transistores de un solo átomo. (Imagen: S. Kelley / NIST)

Estos científicos han demostrado que pueden ajustar con precisión la velocidad a la que los electrones individuales fluyen a través de una brecha física o barrera eléctrica en su transistor, aunque según la física clásica los electrones no pueden hacerlo por carecer de suficiente energía.

Ese fenómeno estrictamente cuántico, conocido como efecto de túnel cuántico, solo se vuelve importante cuando las brechas son extremadamente pequeñas, como en los transistores en miniatura.

El control preciso sobre el efecto de túnel cuántico resulta crucial porque permite que los transistores se entrelacen de una manera que solo es posible a través de la mecánica cuántica y abre nuevas posibilidades para crear bits cuánticos (qubits) que podrían ser utilizados en la computación cuántica.

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