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Miércoles, 22 febrero 2012
Computación

Control más duradero de espines de electrones; un paso más cerca de la computadora cuántica

Un equipo internacional de investigadores ha logrado un aumento de 100 veces en la habilidad de mantener el control del espín de los electrones en un material sólido, un paso importante en el desarrollo de las computadoras cuánticas, cuya velocidad de procesamiento será asombrosamente rápida.

Hasta no hace mucho tiempo, los mejores resultados en los intentos para ejercer tal control llegaban sólo a una fracción de segundo. Pero los autores de la nueva investigación, incluyendo a Stephen Lyon y Alexei Tyryshkin de la Universidad de Princeton, han encontrado una forma de extender el control sobre el espín de miles de millones de electrones en un chip de silicio durante 10 segundos, un tiempo mucho más prolongado que el logrado en cualquier intento anterior.

La clave de los nuevos resultados está en una muestra altamente purificada de silicio. El experimento se basa en el uso de un pequeño chip de silicio hecho casi por completo de un isótopo, el silicio-28.

Los elementos son identificados por el número de protones dentro de su núcleo; el carbono tiene 6 protones; el silicio tiene 14. Pero la mayoría de los elementos se nos presentan en diferentes versiones (llamadas isótopos) y que se identifican por su número de neutrones. Algunos isótopos, como el silicio-28, no presentan magnetismo, mientras que otros crean un fuerte efecto magnético a escala atómica. Un isótopo relativamente común del silicio, el silicio-29, tiene una presencia magnética muy fuerte y por consiguiente fue el primer isótopo a descartar.

[Img #6883]
Un ordenador normal usa los transistores, apagados o encendidos, para representar los ceros y los unos que son los bits que constituyen la base de todos los programas informáticos. Pero en vez de este idioma binario, una computadora cuántica incorporaría la incertidumbre de la mecánica cuántica en su programación. En lugar de los bits, las computadoras cuánticas usarán los bits cuánticos o qubits, un valor que inherentemente es indeterminado.

Los matemáticos todavía están trabajando en las formas de sacar provecho de una máquina como esa. Ellos creen que las computadoras cuánticas podrían usarse para descifrar códigos criptográficos, simular el comportamiento de las moléculas y muchas otras cosas que exigen una inmensa potencia de cálculo.


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