Científicos Europeos han conseguido fabricar una versión superconductora de un componente electrónico crucial. ¿Conseguirá esto, como afirma el líder de la investigación, que los ordenadores funcionen cientos de veces más rápido que los actuales?
Nos gustaría tener una electrónica que aprovechara la superconductividad: el fenómeno por el que ciertos materiales, a bajas temperaturas, dejan de tener resistencia eléctrica. Se espera que esto haga que los circuitos sean mucho más rápidos y económicos.
La única pena es que no tengamos una versión superconductora de un diodo: un componente que conduce bien la electricidad en una dirección pero no en la otra. Ya en los años 70, IBM señaló que esta carencia era el cuello de botella en el camino hacia un ordenador que funcionara con superconductividad.
Sin embargo, ahora los investigadores han conseguido fabricar un diodo superconductor de este tipo. Un paso importante hacia la revolución informática, ¿o es mucho decir?
No es muy práctico
La base del diodo superconductor es la llamada unión Josephson. De hecho, se trata de un sándwich con dos superconductores en el exterior y otro material no superconductor en medio.
Normalmente, una unión Josephson de este tipo no funciona como un diodo, pero investigadores anteriores han logrado fabricar una. El problema es que siempre se necesitan campos magnéticos. Y eso hace que un diodo de este tipo sea poco práctico, explica el líder de la investigación, Mazhar Ali, en un comunicado de prensa. "Los campos magnéticos a escala nanométrica son muy difíciles de controlar y limitar.
Unos pocos átomos de grosor
Ali y sus colegas han conseguido ahora hacer lo mismo sin campos magnéticos. Escriben en la revista científica Nature que han desarrollado un "diodo Josephson sin campo".
Lo crucial aquí es el material entre los superconductores. No se trata de un material "ordinario", sino del llamado material cuántico: un compuesto de niobio y bromo con la fórmula química Nb3Br8. Este material tiene una estructura bidimensional, dice Ali, igual que, por ejemplo, el "material maravilloso", el grafeno. Esto permitió a los investigadores cubrir su sándwich con una capa de solo unos pocos átomos de espesor. Y con eso, todo resultó funcionar como un diodo.
¿También a temperaturas más altas?
En cuanto a las aplicaciones, Ali dice: "La tecnología que antes solo era posible con semiconductores ahora puede hacerse con superconductores utilizando este bloque de construcción". Esto incluye ordenadores que son de trescientas a cuatrocientas veces más rápidos que los que usamos hoy en día, continúa.
Sin embargo, los superconductores solo funcionan a bajas temperaturas. El superconductor que Ali empleó en su diodo, por ejemplo, solo se convierte en resistencia cero a temperaturas inferiores a -266,55 grados Celsius. Como siguiente paso, los investigadores Europeos quieren ver si pueden repetir el mismo truco con materiales que se vuelven superconductores a temperaturas más altas.
Pero incluso así, por el momento, se está hablando de chips que funcionan a unos -200 grados centígrados. Por lo tanto, es más probable encontrarlos en granjas de servidores a gran escala y en superordenadores que en el ordenador de casa. Pero Ali no considera que esto sea un inconveniente importante. "Todos los cálculos intensivos se realizan ahora en instalaciones centralizadas", afirma. "Y la infraestructura existente puede adaptarse a la electrónica basada en diodos superconductores sin demasiado coste".
Promesas especulativas
Eso parece un gran paso hacia ordenadores mucho mejores. ¿Lo es? No, según Bram Nauta, profesor de la Universidad de Twente e inventor del circuito náutico. "Es una bonita investigación fundamental, y no hay nada malo en ello, pero las promesas son muy especulativas y no se basan en el funcionamiento de los ordenadores", afirma.
"No se pueden construir ordenadores con diodos", continúa Nauta. "En un ordenador se necesita un elemento amplificador con el que se puedan 'recoger' unos y ceros. También tienes que ser capaz de convertir un uno en un cero. Esto no es posible con los diodos. Además, la refrigeración de un superconductor cuesta muchísima energía; mucha más de la que se puede ahorrar con las bajas pérdidas de un superconductor "desnudo".
En resumen: un trabajo inteligente, pero la imagen del futuro esbozada por Ali es quizá demasiado halagüeña.