Ordenador de tamaño nanométrico

En 1959 el reconocido físico Richard Feynman, en una legendaria y visionaria charla, sentó los cimientos de la nanotecnología, hablando de un futuro en el que máquinas diminutas podrían llevar a cabo prodigios. Como muchos de los conceptos que se han anticipado a su tiempo, su mundo de máquinas con tamaño molecular permaneció durante mucho tiempo en el reino de la ciencia-ficción hasta que en años recientes ha comenzado a convertirse en realidad, poco a poco pero con avances firmes.

Siguiendo el espíritu de la intuición de Feynman, y en respuesta a los retos que planteó como forma de inspirar la creatividad científica y de ingeniería, el equipo de Gina Adam y Dmitri Strukov, de la Universidad de California en Santa Bárbara, Estados Unidos, ha diseñado un dispositivo de computación funcional de tamaño nanométrico. El concepto se basa en un circuito denso tridimensional (con arquitectura también vertical, a diferencia de la arquitectura esencialmente horizontal de las placas de circuitos) que opera sobre un tipo de lógica no convencional. La nanocomputadora podría, en teoría, ocupar un espacio de tamaño no superior a 50 X 50 X 50 nanómetros.

Un recurso esencial para este singular ordenador es el uso de memorresistores, elementos de circuito cuya resistencia depende de las cargas y direcciones más recientes de las corrientes que han fluido a través de ellos.

Ilustración de memorresistores apilados en un conjunto cuyas dimensiones podrían cumplir las condiciones impuestas por el Gran Reto de Feynman. (Imagen: Gina Adam / Dmitri Strukov / UCSB)

A diferencia de la lógica y la circuitería computacionales convencionales de nuestros ordenadores y otros aparatos actuales, en la forma de computación empleada por este nanocomputador las operaciones lógicas y el almacenamiento de información suceden de forma simultánea y local. Esto reduce en gran medida la necesidad de componentes y espacio empleados habitualmente para llevar a cabo operaciones lógicas y desplazar datos entre el sitio donde se almacenan y el sitio donde se procesan. El resultado de la computación es almacenado inmediatamente en un elemento de memoria, lo cual evita la pérdida de datos en caso de cortes de energía, una función crítica en sistemas autónomos como los robots.

Además, los investigadores han reconfigurado la arquitectura tradicional bidimensional del memorresistor, convirtiéndola en un bloque tridimensional, que podía después ser apilado y empaquetado con otros componentes en ese espacio de 50 nanómetros por cada lado.

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