| Artículos | 01 JUN 1997

PCs cuánticos: una revolución por llegar

Tags: Histórico
Joan C. Ambrojo.

Un imán microscópico de acetato de manganeso podría convertirse en el superordenador del futuro.

Con una capacidad de almacenamiento 100.000 veces superior a la actual, una velocidad impensable hoy en día, así como con una lógica más parecida a la humana que a la binaria, el denominado ordenador cuántico podría ser una realidad a lo largo de los próximos años.

"El ordenador cuántico es sólo una teoría demostrada matemáticamente, pero seguro que existirá algún día, a pesar de los escépticos". Esta es la opinión de Javier Tejada, catedrático de la Universidad de Barcelona, que está completamente convencido de ello.

Este renombrado físico español forma parte del equipo que ha descubierto el nuevo fenómeno denominado hysteresis cuántica magnética. Junto a investigadores de Xerox y el City College of New York, los científicos han demostrado que la nueva era de los ordenadores está cada día más cerca.

El material utilizado en estos experimentos es un imán microscópico formado por una sustancia cristalina de acetato de manganeso (Mn12 O 12), preparada por Ronald F. Ziolo, químico de Xerox.

El grupo de la Universidad de Barcelona, de gran prestigio en su campo, ha realizado las mediciones magnéticas de este compuesto. Como el material tiene el tamaño de una molécula, es decir, ínfimo, sus aplicaciones son inmensas: "el ordenador cuántico es tan sólo una de ellas", asegura el propio Ziolo, quien evita cuidadosamente divulgar cuáles son los otros posibles usos de esta tecnología.

La confidencialidad de Xerox y las posibles patentes obligan a ello.

"En toda la historia de la física", señala Tejada, "desde la aparición del magnetismo hasta ahora, la variación de la magnetización en función del campo para un imán o conjunto de partículas era continua". En cambio, el material de Ziolo ensayado se comportaba con saltos en la magnetización: "son saltos cuánticos de cambios en la dirección del spin y sólo se producen para ciertos valores del campo magnético".

Tejada explica el descubrimiento: "para la dirección de un campo magnético, el spin de la molécula se puede poner paralelo o no respecto del campo. Cada orientación del campo tiene una energía diferente y entre ellas hay una barrera de energía que no se puede pasar, sino saltar. El fenómeno ahora revelado permite el paso bajo el muro e invertir la dirección del spin sin consumo energético".

¿Cómo se traduce esto en un ordenador cuántico?

Hasta el momento, estos equipos tan sólo se habían explicado en teoría, matemáticamente.

El fenómeno y el material ahora divulgados son piezas claves para su concreción.

En la memoria clásica, las partículas magnéticas, con un tamaño de micrómetros, se orientan hacia el norte (0) y el sur (1). La memoria cuántica incrementa exponencialmente la densidad de las memorias más potentes hoy en día: las unidades se miden en nanómetros.

En el régimen cuántico, las particulas se comportan de forma distinta: su momento magnético es simultáneamente de 0 y 1. Ello significa que será necesario también establecer una lógica diferente a la binaria.

El catedrático Javier Tejada, que descubrió hace unos años el efecto túnel en materiales magnéticos, lo explica con una metáfora: "deberá funcionar de igual forma que una persona domina dos idiomas perfectamente y sabe cuándo utilizar uno u otro con total naturalidad".

Nuevo laboratorio de Xerox

Fuentes de la compañía americana manifiestan un gran interés por crear un nuevo laboratorio para promover el desarrollo del proyecto e investigar en posibles aplicaciones comerciales, aunque todavía no está decidido su emplazamiento.

"El descubrimiento fundamental ya está hecho", afirma Ziolo, que investiga en el centro de I+D que la compañía tiene en Wilson (Estados Unidos).

"Ahora la dificultad tecnológica es conseguir dispositivos capaces de leer una memoria tan minúscula". Para estos científicos, sólo grandes corporaciones y laboratorios serán capaces de dedicar suficientes recursos para desarrollar con éxito estos equipos.

Los Alamos National Laboratory podría ser uno de ellos. Este gigantesco laboratorio, ente estatal americano parece muy interesado, a tenor de los contactos establecidos con los descubridores del fenómeno, en recoger el testigo.

Ronald F. Ziolo lo define así: "los Alamos, como centro de investigación básica, tiene los músculos necesarios para llevar adelante un proyecto de estas características, algo que no poseen muchas empresas". Aunque para este químico, el equipo descubridor, en el que también participa el alma de la teoría cuántica, Eugeni Chudnovsky, "es un triángulo perfecto para seguir investigando".

El siguiente paso que va a realizar este trípode científico es conseguir aumentar la temperatura en la que se produce el fenómeno, que ahora es extremadamente fría, de tan sólo tres grados por encima del 0 absoluto (-273 grados). Es un proceso de prueba y error: el grupo de Ziolo desarrolla nuevos materiales y el de Tejada realiza las mediciones magnéticas.

"La naturaleza actúa en contra nuestra pero tampoco es necesario llevarlo a temperatura ambiente", comenta el químico.

Porque para estos investigadores, dar con el ordenador cuántico no es su tarea. "En todo caso", añade, "desarrollamos tecnologías aplicables y beneficiosas para la humanidad, es fundamental", aclara Ziolo.

Y aunque no da pistas sobre futuras aplicaciones del invento, considera que la firma Xerox podría emplear el descubrimiento en sus productos: "Xerox tiene un interés fundamental en el magnetismo porque puede ser utilizado en fotocopiadoras y en muchas otras máquinas de oficina", señala.

Sobre los posibles efectos de los campos electromagnéticos sobre los seres humanos, Javier Tejada considera que es algo que se ha de evaluar.

El investigador americano, rebosante de optimismo, piensa que si el siglo XX ha sido el de la electrónica, el siglo XXI "podría ser el del magnetismo, a pesar de que el efecto sea menor". ¿Algún día los PC serán cuánticos? Mientras llega ese momento, los usuarios más impacientes se tendrán que conformar con tecnologías más modestas pero efectivas como el silicio.

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