Tendencias21
La espintrónica funciona por vez primera a temperatura ambiente

La espintrónica funciona por vez primera a temperatura ambiente

Un equipo de científicos holandeses ha conseguido, por vez primera, manipular el espín de electrones en silicio a temperatura ambiente. Hasta ahora, esto se había logrado sólo a temperaturas muy bajas, lo que impedía la aplicación de la espintrónica en la fabricación de dispositivos electrónicos a escala comercial. Este avance supondría, en un futuro, poder crear chips que consuman menos energía que los actuales, y tendría un profundo impacto en la nanoelectrónica. Por otro lado, gracias a la espintrónica, cada vez se acerca más la llegada de la computación cuántica. Por Yaiza Martínez.

La espintrónica funciona por vez primera a temperatura ambiente

Científicos de la Universidad de Twente, en los Países Bajos, han realizado un importante avance en el campo de la espintrónica, una tecnología emergente con la que se podrán fabricar dispositivos electrónicos que consuman mucha menos energía que los actuales.

La espintrónica se basa en la idea de aprovechar la dirección del espín (o giro) de unas partículas subatómicas denominadas electrones, además de su carga eléctrica.

Poder manipular dicho giro resultaría clave para esta tecnología, y tendría además un profundo impacto en la nanoelectrónica, en el almacenamiento de datos, y en la informática en general, explican los científicos en la revista Nature.

Temperatura ambiente

Hasta ahora, la manipulación del espín de los electrones sólo se había conseguido a temperaturas muy bajas. El logro de los científicos de la Universidad de Twente ha consistido en manipular electrones de espín polarizado en silicio, a temperatura ambiente.

El silicio es un material clave en la industria de la computación, pero su problema radica en que a medida que los chips de este material se fabrican cada vez más pequeños, éstos necesitan más energía para mover los electrones cargados que lo componen, de manera que representen el código binario (que es el sistema de representación de textos, o procesadores de instrucciones de ordenador, utilizando el sistema binario de dos dígitos o bit: el «0» y el «1»).

Este aumento de la energía requerida provocará que los futuros chips tengan cada vez más problemas de recalentamiento, algo que podría resolverse gracias al logro de los investigadores holandeses.

Por otro lado, el hecho de que este avance se haya conseguido con el silicio, significa que será más fácil aplicar la espintrónica a escala comercial, para la fabricación en cadena de chips avanzados.

Mejora de los circuitos electrónicos

Diversos experimentos de laboratorio habían demostrado ya que es posible crear agrupaciones de electrones con espines alineados y detectar dichos espines en diversos semiconductores no magnéticos (como arseniuro de galio).

Los científicos de Twente detectaron y manipularon los electrones en silicio a una temperatura 150 ºC más alta que la conseguida hasta ahora, algo obviamente necesario para comercializar la tecnología, explica Ron Jansen, director de la investigación.

Para lograrlo, se tuvo que determinar de manera muy precisa el espesor del silicio, con el fin de preservar la delicada polarización del espín.

Según los científicos, este logro supone el primer paso real hacia el funcionamiento de esta tecnología en circuitos electrónicos, y la mejora de éstos con respecto a los circuitos electrónicos actualmente existentes.

Más cerca de los ordenadores cuánticos

La importancia de los avances en espintrónica radica en que esta tecnología resultará clave para crear los llamados «bits cuánticos» o qubits, con los que se espera aprovechar los estados del espín como superposiciones de 0 y 1.

Esto puede dar lugar a una nueva generación de ordenadores conocidos como ordenadores cuánticos. En los ordenadores tradicionales, los bits actuales oscilan constantemente entre el 0 y el 1 mientras llevan a cabo su trabajo.

Por el contrario, en los sistemas cuánticos partículas como el electrón pueden estar en dos estados a la vez, en un fenómeno conocido como superposición de estados.

La superposición de estados describe un fenómeno cuántico según el cual las partículas elementales no están diferenciadas individualmente entre sí, como las gotas de agua dispersas en una mesa, sino en una superposición de estados, como las gotas contenidas en un vaso de agua, con una probabilidad de materializarse (de convertirse en gota de agua) para cada uno de esos estados, dependiendo de determinadas circunstancias.

Llevado a la computación, esto quiere decir que dichas partículas podrían representar el 1 y el 0 al mismo tiempo, permitiendo a los ordenadores hacer cálculos mucho más complejos, seguros y veloces que los que realizan en la actualidad.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un árbol fosilizado hace 350 millones de años sorprende a los científicos: parece alienígena 11 febrero, 2024
    Un fósil tridimensional de árboles más antiguos que los dinosaurios revela que los bosques de hace 350 millones de años eran extraños y alienígenas. Formaban parte de un bosquecillo que fue sepultado después de un terremoto.
    Redacción T21
  • El meteorito de Berlín resultó ser un raro objeto de origen ígneo 11 febrero, 2024
    El asteroide que se desintegró sobre Berlín a mediados de enero pertenece a un tipo raro de meteorito de origen ígneo. Se compone principalmente de silicatos de magnesio, enstatita y forsterita, además casi no contiene hierro y tiene una corteza vítrea translúcida.
    Redacción T21
  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente