LA ERA POST-SILICIO

Rodrigo Vela

Cosmos M 223

Resumen

La física del futuro

Nanotecnología

LA ERA POST-SILICIO

Uno de los fundamentos de la revolución en la información, no puede durar eternamente tal y como se menciona en la ley de Moore. Es muy probable que el futuro de la economía mundial y el destino de naciones dependan en última instancia de cuál sea la nación que desarrolle un sustituto adecuado del silicio.

La revolución actual de los ordenadores basados en el silicio ha sido impulsada por la capacidad de luz ultravioleta de grabar transistores cada vez más pequeños sobre una oblea de silicio. En la actualidad esto se puede ver con el chip de Pentium que contiene varios cientos de millones de transistores en una oblea del tamaño de una uña. Lastimosamente el proceso de utilizar técnicas de grabado no puede continuar indefinidamente, en primer lugar, el calor generado por unos chips muy potentes podría llegar a fundirlos, para esto una solución es apilar las obleas una encima de otra creando así un chip cubico. Pero sin embargo si se hace este procesamiento, en un chip cubico no hay superficie para enfriarlo. Algunos han sugerido usar rayos X en lugar de luz UV para grabar los circuitos, pero al sustituir la luz UV por rayos X, aumenta también la energía del rayo multiplicándose aproximadamente por 100, provocando así la destrucción de la oblea.

En segundo lugar, hay un problema fundamental que plantea la teoría cuántica, el principio de incertidumbre, por el cual no se puede conocer al mismo tiempo y con precisión la ubicación y la velocidad de un átomo o partícula cualquiera. En el 2020, el espesor del chip podrá ser de cinco átomos, por lo tanto, se establece que hay un límite cuántico para la reducción de tamaño de un transistor de silicio.  

Un posible sustituto de los chips de silicio son los transistores hecho de átomos individuales. Un modo de hacer esto es utilizar transistores moleculares, esto se explica porque cabe la posibilidad de sustituir un transistor de silicio por una sola molécula de sustancias químicas tales como el rotazano y el bencenotiol.

De hecho, los transistores moleculares existen ya, varias empresas han anunciado el diseño de transistores hechos de moléculas individuales, una prometedora candidata para el transistor molecular es una sustancia llamada grafeno. En 2004, André Geim y Kostya Novosiólov, aislaron por primera vez esta sustancia a partir del grafito. El grafeno es como una sola capa del grafito, a diferencia de los nanotubos el grafeno es una sola hoja de carbono con no más de un átomo de espesor, por lo que los científicos están trabajando para descifrar sus notables propiedades, incluida la conductividad eléctrica.

Sin embargo, la propuesta más ambiciosa es utilizar ordenadores cuánticos que calculen y procesen realmente con los propios átomos. Los ordenadores cuánticos utilizar qubits en vez de bits, de esta manera un átomo que gira puede almacenar una cantidad de información muchísimo mayor que un bit. Gracia a estos avances los científicos incluso han sido capaces de explorar toda una variedad de diseños de ordenadores entre estos tenemos: ópticos, de puntos cuánticos y de ADN.

Se habla en mediados de siglo llegue a ver corriente alguna forma de cambiar un objeto solido a voluntad, de hecho, una de las principales empresas que impulsan esta tecnología es Intel, la idea de esta empresa es crear un chip informático con la forma de un diminuto grano de arena, permitiendo el mismo cambiar la carga de electricidad estática de la superficie, de modo que lo granos puedan atraerse o repelerse entre si. Dado a esto los ingenieros de Intel incluso prevén ya el día en que los átomos puedan cambiar la forma humana.

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