Nanotecnología y Computación Cuántica   06 Nov 2005 - Tech

La Nanotecnología es la técnica que trabaja con la materia a una escala atómica o molecular. Un nanómetro (de donde le viene el nombre) es la millonésima parte de un milímetro. No es mucha la gente que hoy en día está familiarizada con este nuevo concepto, pero la nanotecnología será una fuente inmensa de beneficios que estarán patentes en muchos campos, como la electrónica o la medicina, por ejemplo. En la imagen pueden ver, a modo de curiosidad, un ejemplo de aplicación nanotecnológica: el coche más pequeño del mundo. Con unas dimensiones de 3x2 nanómetros, este coche que está formado por unos 60 átomos de carbono, es capaz de desplazarse por una superficie plana mediante campos eléctricos como si de un coche convencional se tratara. Este experimento es el fruto de más de 5 años de investigación por parte del profesor James M. de la Rice University.

Habíamos comentado ya que en la Mecánica Cuántica, la física de lo más pequeño, las cosas no ocurren del mismo modo que en el mundo observable por nuestros ojos, sino que ocurren cosas que en principio podrían parecernos ilógicas y sorprendentes. De esta idea surge la esencia de la nanotecnología: determinadas propiedades físicas de la materia (como el color, la resistencia, la conductividad eléctrica, la elasticidad etc.) cambian a escala nanométrica, lo que se conoce normalmente como efecto cuántico.

Quiero recordaros que el magnífico Richard Feynman, del cual ya hablé en la sección Books, fué el primero en hacer referencia a la nanotecnología y sus posibilidades en un discurso pronunciado en el Instituto Tecnológico de California (Caltech) en el año 1959. Vale la pena recalcar que, hoy por hoy, la nanotecnología no es una realidad en si misma, sino que más bien se le puede calificar de nanociencia, en el sentido de que aún se encuentra en vías de crecimiento a nivel teórico, más que de aplicación tecnológica. IBM es una de las empresas que más está investigando e invirtiendo en nanotecnología actualmente.

Una de las posibilidades con más futuro de la nanotecnología está relacionada con la computación, y es la conocida como Computación Cuántica. Esta se basa en el uso de qubits en lugar de bits. Con ellos, nace la posibilidad de diseñar puertas lógicas nuevas, y con ello, nuevos algoritmos. De esta forma, determinadas tareas pueden simpflicar su complejidad algoritmica con respecto a la computación clásica, además de que algunos problemas en principio no resolubles, pasan a serlo con este nuevo paradigma de la computación.

El hardware a utilizar sigue siendo un problema en este tipo de computación. Algunos candidatos son sistemas basados en iones suspendidos en vacio, o pequeños imanes (moleculares) en SQUIDs (dispositivos superconductores de interferencia cuántica, inventados en 1962 : son dispositivos fabricados en niobio puro y plomo que se usan para medir campos magnéticos extremadamente pequeños).

Otras aplicaciones importantes son la Criptografía Cuántica (de la que hablaremos más en otra ocasión) y la Teleportación Cuántica (que consiste fundamentalmente en transmitir un qubit de un emisor a un receptor mediante el envio de 2 bits convencionales). Aunque existe cierta polémica, la compañía Atom Chip Corporation asegura haber fabricado un ordenador portátil con un micro (al que llaman AtomChip® Quantum® II) de 6.8 Ghz y 256Mb de cache, 1Tb de RAM (4 módulos de 256 Gb), y 2 Tb de HD (como el que véis en la imagen: en realidad es memoria RAM no volátil que puede ser usada como disco duro, y que es capaz de leer y escribir a unos 8 Gbps). La arquitectura es de 256-bit y funciona con Windows XP (que como no soporta instrucciones de más de 64-bit, obliga a AtomChip a emular 4 procesadores de 64-bit). Aseguran hacerlo mediante tecnología cuántico-óptica y aunque otras muchas compañías y medios no se creen nada, ya han obtenido la patente. Precio aproximado: US$15.000.

En fin, solo nos queda esperar y quedarnos maravillados ante el más que patente (pero futuro) PODER de la Nanotecnología.