Un grupo de científicos dirigidos desde la Universidad de Arizona, ha publicado una investigación que demuestra las posibilidades de los transistores cuánticos y unas velocidades de funcionamiento que ahora mismo son de ciencia ficción: Petahercios, o lo que es lo mismo, un rendimiento miles de veces superior al de los chips actuales.
El futuro de la computación pasa por las tecnologías cuánticas. Aún faltan décadas para que estas soluciones revolucionarias lleguen al gran público, pero el camino está marcado. Simplemente; las limitaciones del silicio como material principal en la industria de los semiconductores que han acabado con la Ley de Moore, obligan a desarrollar alternativas.
Transistores cuánticos, más cerca
Un equipo de científicos ha revelado un avance que algún día podría impulsar a las computadoras a funcionar a velocidades miles (o millones) de veces más rápidas que los procesadores más avanzados actuales. La idea es superar la era del silicio con el desarrollo de arquitecturas cuánticas que, frente a la computación tradicional capaces de adoptar valores de «1» o «0» la información se almacena en qubits (bits cuánticos) que pueden adoptar simultáneamente ambos valores (superposición) y con ello, conseguir realizar cualquier tarea de computación de manera exponencialmente más rápida. 
El descubrimiento, dirigido por investigadores de la Universidad de Arizona y sus colaboradores internacionales, se centra en el aprovechamiento de pulsos de luz ultrarrápidos para controlar el movimiento de electrones en el grafeno, un material de apenas un átomo de espesor.

La investigación, publicada recientemente en Nature, demuestra que es posible lograr que los electrones superen barreras casi instantáneamente disparando pulsos láser de menos de una billonésima de segundo al grafeno. Este fenómeno, conocido como efecto túnel cuántico, ha intrigado a los físicos durante mucho tiempo, pero la capacidad del equipo para observarlo y manipularlo en tiempo real marca un hito significativo.
Mohammed Hassan, profesor asociado de física y ciencias ópticas en la Universidad de Arizona, explicó que este avance podría impulsar velocidades de procesamiento en el rango de los petahercios, más de mil veces más rápidas que los chips que impulsan las computadoras actuales. Este salto, afirmó, transformaría el panorama de la informática, permitiendo un progreso drástico en campos que van desde la inteligencia artificial y la investigación espacial hasta la química y la atención médica.
Hassan, quien anteriormente dirigió el desarrollo del microscopio electrónico más rápido del mundo, trabajó junto a colegas de la Universidad de Arizona y otras internacionales con enfoque inicial en el estudio de cómo el grafeno conduce la electricidad al exponerse a la luz láser. Normalmente, la estructura simétrica del grafeno hace que las corrientes generadas en ambos lados se cancelen entre sí, lo que resulta en la ausencia de corriente neta.
Sin embargo, el equipo realizó un descubrimiento sorprendente tras modificar las muestras de grafeno. Observaron que un solo electrón podía atravesar el material mediante un túnel, y que este fugaz evento podía capturarse en tiempo real. Este resultado inesperado impulsó nuevas investigaciones y, en última instancia, condujo a la creación de lo que Hassan denomina «el transistor cuántico de petahercios más rápido del mundo».
A diferencia de anteriores avances científicos en computación cuántica que requieren entornos de laboratorio altamente controlados, este nuevo transistor funcionó en condiciones ambientales cotidianas. Esto abre la puerta a la adaptación de la tecnología para uso comercial y su integración en futuras generaciones de dispositivos electrónicos. Su próximo objetivo es desarrollar una versión del transistor que funcione con láseres estándar disponibles comercialmente, lo que facilitará el acceso de la tecnología a los socios de la industria.
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