Un equipo de investigación de la Universidad de Tokio (Japón) ha logrado un hito impresionante en el campo de los semiconductores. Y como recogió Nikkeiha desarrollado un dispositivo que puede procesar información 1.000 veces más rápido como la CPU más avanzada disponible actualmente. Parece ciencia ficción, eso es cierto, pero no lo es. Es sólo ciencia. Por supuesto, esto es ciencia límite. Y el dispositivo de conmutación cuántica no volátil que desarrollaron estos científicos utiliza la física cuántica para lograr su propósito.
Lo más sorprendente es que este dispositivo representa bits que explotan las propiedades magnéticas de los electrones, en lugar del flujo de corriente en sí, como es el caso de los circuitos integrados que conocemos. De hecho, sus habilidades residen precisamente en esta estrategia. La tecnología de semiconductores actual requiere alrededor de un nanosegundo para registrar un solo bit antes de que el sobrecalentamiento se convierta en un problema crítico.
Sin embargo, este innovador dispositivo procesa un bit de información en sólo 40 picosegundos. En la práctica, esto significa que se invierte en este proceso una milésima parte del tiempo que requieren los métodos tradicionales. Curiosamente, combina tantalio y manganina para convertir señales eléctricas en información magnética, por lo que su composición es muy diferente a la de los chips de silicio que se encuentran en nuestros dispositivos electrónicos.
El calor ya no es un problema
Las pruebas de laboratorio realizadas por investigadores de la Universidad de Tokio han arrojado resultados sorprendentes. En su ingenioso dispositivo, una señal eléctrica atraviesa la capa de tantalio, por lo que el dispositivo registra esta señal en el manganina en forma de la dirección de una pequeña fuerza magnética. Esta dirección exacta representa un solo bit sin depender del flujo continuo de corriente.
Su rendimiento mejora a medida que los componentes se vuelven físicamente más pequeños.
En las primeras pruebas, este dispositivo funcionó de forma completamente estable incluso después de procesar información más de 100.000 millones de veces. Sin embargo, estos investigadores japoneses han confirmado que su rendimiento está mejorando Los componentes se vuelven físicamente más pequeños. Así que si esta tecnología finalmente sale del laboratorio, podría reducir el consumo de energía en el procesamiento de información a sólo una centésima parte de los niveles actuales.
Aquí hay otro dato impresionante: este dispositivo ha procesado información 100.000 millones de veces sin cometer un error. Sin embargo, una CPU o GPU actual se sobrecalentaría después de sólo 10 millones de ciclos de reloj si hubiera estado funcionando a una velocidad similar. No hay duda de que se trata de un logro notable. Sea como fuere, no podemos pasar por alto que trasladar esta tecnología del laboratorio a una fábrica de chips supone un auténtico reto de ingeniería.
La física funciona, como han demostrado estos científicos japoneses, pero fabricarla a escala presenta desafíos que no se presentan en un solo dispositivo fabricado en un laboratorio universitario. Aún así, Las tecnologías disruptivas suelen surgir de esta maneraAunque el futuro de esta innovación es incierto, existe la posibilidad de que salga del laboratorio y llegue a las instalaciones de producción de chips. El prototipo está previsto para 2030. Crucemos los dedos.
Imagen | Satoru Nakatsuji (Universidad de Tokio)
Más información | Nikkei
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