El transistor láser mil veces más rápido que los normales

Un nuevo tipo de interruptor óptico puede reemplazar a los transistores eléctricos tradicionales en los ordenadores del futuro. Esta nueva tecnología no genera calor alguno, funciona a temperatura ambiente sin requerir refrigeración y puede realizar un trillón de operaciones por segundo. Es hasta 1.000 veces más rápido que los transistores más rápidos de la actualidad.

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La tecnología es una evolución del primer transistor óptico a temperatura ambiente de la historia, desarrollado en 2019 por los mismos equipos de los laboratorios IBM Research de Zurich y el Skolkovo Institute of Science and Technology de Moscú.

Cómo funciona

Como apunta Phys.org, el nuevo invento utiliza dos láser para alternar entre los estados necesarios para realizar operaciones binarias.

El primer láser se dispara dentro de una microcavidad diseñada para atrapar la luz en un espacio de 35 nanómetros con paredes extremadamente reflectantes. Al quedar atrapada, los fotones se emparejan en excitones y a su vez con el material de la cavidad creando una cuasipartícula llamada exciton-polariton.

Estas cuasipartículas son excitadas por el segundo láser, más brillante que el primero. El segundo láser se dispara contra la cavidad, generando miles de cuasipartículas idénticas que forman un condensado Bose-Einstein. Cuando se produce un gran número de estas cuasipartículas, el estado se considera uno. Cuando el número es bajo, es cero.

Si no te has enterado, nosotros tampoco, pero el estudio afirma que este diseño es extremadamente eficiente a nivel energético porque sólo requiere unos pocos fotones para funcionar.

Hasta el infinito y más allá

De hecho, según el autor principal del estudio — el Dr. Anton Zasedatelev — en sus laboratorios de Skoltech han operado con un solo fotón a temperatura ambiente. El fotón es la manera más eficiente y rápida de realizar estas operaciones, afirman. En la actualidad, los procesadores electrónicos no sólo requieren de muchísima más energía sino que además son muy poco eficientes en relación y disipan demasiada energía, lo que requiere de una regulación térmica que no sería en absoluto necesaria con este tipo de procesadores ópticos.

Sin embargo, su compañero — el profesor Pavlos Lagoudakis — dice que todavía tienen un largo camino por delante para conseguir un procesador óptico completo.

Aún así, es una gran noticia. Los recientes avances en este campo y los procesadores cuánticos ofrecen un futuro más que esperanzador para un nuevo tipo de computación que abrirá caminos imposibles de imaginar ahora mismo. En la actualidad, estamos llegando al final del camino en lo que a potencia de proceso se refiere con métodos actuales.

El aumento exponencial de la capacidad de proceso de estas nuevas tecnologías hará que los supercomputadores más avanzados en 2021 nos parezcan calculadoras de supermercado dentro de pocos años.

Esto, unido a la disminución de los requisitos energéticos a una fracción minúscula de los actuales, abrirá la puerta a cosas ahora imposibles como la inteligencia artificial generalista, la migración de la consciencia humana a organismos totalmente sintéticos o la solución de problemas y preguntas tan complejas que ahora nos están totalmente vedadas por la falta de capacidad computacional necesaria para responderlas.