NeoFronteras

Desarrollan la primera memoria superconductora

Área: Tecnología — miércoles, 3 de mayo de 2006

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Las computadoras podrían usar en un futuro una forma exótica de memoria superconductora. Tendría la particularidad de poder cambiar de 0 a 1 de manera instantánea. Esto proporcionaría una velocidad de acceso a la información sin precedentes.
Esta memoria usa la dirección de un campo magnético generado electrónicamente para almacenar los ceros y unos del código binario. Este es parecido a un mecanismo ya utilizado por las primaras memorias de ferrita, pero en este caso al ser superconductor (el material no experimenta resistencia al paso de la corriente eléctrica) el sistema poseería una propiedades cuánticas especiales que le proveería de ciertas ventajas respecto a todas las existentes.
El prototipo ha sido desarrollado en la Universidad Tecnológica de Ilmenau en Alemania y en la Universidad de Twente en Holanda.
Los materiales superconductores se usan desde hace mucho tiempo en la generación de campos magnéticos intensos como los que podemos encontrar en los aparatos de resonancia magnética nuclear de los Hospitales. También se han aplicado en circuitos electrónicos especiales.
Hasta ahora se había intentado crear un equivalente del transistor fabricado con este tipo de material con relativo éxito. Sin embargo esta es la primera vez que se desarrolla una memoria basada en este tipo de tecnología.
El prototipo está formado por dos segmentos superconductores que forman un anillo minúsculo. La corriente al circular por el (de manera indefinida al ser superconductor) genera un campo magnético en una dirección perpendicular al plano del anillo y con un sentido específico que depende de la dirección de la corriente. El sentido del campo magnético representa el 0 o el 1 del código binario. Mediante la aplicación de un segundo campo magnético el flujo magnético se revierte y el campo magnético se orienta en sentido opuesto. Este proceso se realiza de forma instantánea.
La ventaja de usar superconductores es que presentan propiedades cuánticas especiales. La corriente que circula por él está formado por pares de Cooper, que son asociaciones de dos electrones. La corriente en su conjunto está en un estado cuántico específico que está deslocalizado por todo el material. Podríamos decir que existe simultáneamente a través de todo el anillo.
Un cambio en el estado de cualquier parte del anillo afecta al resto instantáneamente, al contrario de lo que ocurriría en un sistema conductor normal que necesita de un tiempo para invertir la dirección de movimiento de todos los electrones.
Al aplicar un segundo campo magnético se cambia el estado del primer anillo. Esto, además, puede ser detectado para leer el estado del anillo y por tanto saber si contiene un “0” o un “1”.
Estos dispositivos pueden ser más pequeños que los actuales sistemas y no tener límites de velocidad, pero ser muy susceptibles al ruido magnético del entorno. El flujo magnético a través de uno de estos anillos es una millonésima parte más débil que el campo magnético terrestre.
De hecho el mejor y más preciso sistema para medir campos magnéticos débiles esta basado en SQUIDs, que son precisamente anillos superconductores. Tan precisos que son capaces de detectar los debilísimos campos magnéticos generados por las corrientes cerebrales.
Necesariamente estas memorias si finalmnete se usan deberán de estar apantalladas frente a campos magnéticos externos.
Hay muchos frentes abiertos en el campo de la computación futura y de momento no sabemos cuál ganará. El tiempo lo dirá.

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