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Ingeniería
Transistores Fotónicos Para las
Supercomputadoras del Futuro
5 de
Octubre de 2007.
 Unos
científicos del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague, y
de la Universidad de Harvard, han desarrollado una nueva teoría que
describe cómo pueden crearse los transistores necesarios para las
computadoras cuánticas del futuro.
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Los investigadores sueñan con las computadoras cuánticas, increíblemente
rápidas, que podrán, por su peculiar naturaleza, resolver tareas tan
complicadas que revolucionarán muchos de sus posibles campos de
aplicación. Pero hay algunas dificultades serias a resolver antes de
poder hacer realidad ese sueño. Una de ellas radica en los transistores,
que son los dispositivos que procesan las señales.
Hoy, la señal es una corriente eléctrica. Para una computadora cuántica
la señal sería óptica y funcionaría utilizando un solo fotón, el
componente más pequeño de la luz.
"Para trabajar, los fotones tienen que encontrarse y "hablar", y los
fotones muy raramente interactúan entre sí", explica Anders Sondberg
Sorensen, físico cuántico en el Instituto Niels Bohr de la Universidad
de Copenhague. La luz no funciona como en "La Guerra de las Galaxias"
donde las personas luchan con espadas de luz y pueden hacerlas chocar.
En el mundo real, cuando dos rayos de luz se encuentran y se cruzan, los
dos haces pasan uno a través del otro. Eso se denomina óptica lineal.
Lo que Anders Sorensen quiere hacer con la luz pertenece a la óptica no
lineal. Eso significa que los fotones de los haces de luz choquen entre
sí y se puedan afectar mutuamente. Pero esto es muy difícil de lograr en
la práctica. Los fotones son tan pequeños que una colisión entre dos es
muy remota, a menos que uno pueda controlarlos, y esto es precisamente
lo que Anders Sorensen ha desarrollado en una teoría.
En lugar de disparar dos fotones uno contra el otro desde direcciones
diferentes e intentar conseguir que choquen, el científico quiere
emplear un átomo como intermediario. El átomo sólo puede absorber un
fotón; así lo determinan las leyes de la física. Si se dirigen dos
fotones hacia el átomo, ambos chocarán en este último, y eso es
exactamente lo que Sorensen quiere.
Sin embargo, el átomo, aunque más grande que un fotón, aún es muy
pequeño y resulta difícil de acertar con un impacto. Así que los fotones
tienen que ser enfocados con mucha precisión. En un experimento
anterior, los investigadores descubrieron que las microondas pueden ser
enfocadas en un átomo a través de un nanocable superconductor. Eso les
llevó después a concebir la idea de que lo mismo podría suceder con la
luz visible.
El modelo teórico demuestra que esto funciona. El átomo es acercado
hacia el nanocable. Se envían dos fotones hacia el átomo, y cuando
impactan se produce una interacción entre ellos, en la cual uno
transmite su información al otro. La información se envía en bits que
son unos o ceros, y el orden de los dígitos produce el mensaje. (Hoy ya
podemos enviar información a través de fibra óptica, aunque cada bit
está compuesto por millones de fotones. En la óptica cuántica, cada bit
es un solo fotón.) Ahora el fotón ha recibido su mensaje y la señal
continúa su ruta
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