Científicos de la Universidad de Ohio logran que los puntos cuánticos (diminutas esferas de cristal también conocidos como qubits) puedan comunicarse entre si empleando ondas lumínicas, abriendo la posibilidad de futuras computadoras óptico-cuánticas.

Estudio en nanociencia demuestra que los puntos cuánticos “hablan”
Nanotecnología – 21 febrero 2006

Los científicos, que esperan emplear los puntos cuánticos como los bloques de construcción de la próxima generación de computadoras, han descubierto un método por el cual estos átomos artificiales pueden comunicarse.

“Esencialmente, los puntos hablan entre si”, dijo Ameenah Al-Ahmadi, estudiante de doctorado en la Universidad de Ohio que publicó los hallazgos, junto al profesor de física Sergio Ulloa, en una reciente edición de la revista Applied Physics Letters.

Los puntos son cristales esféricos diminutos diseñados por ingeniería, con un diámetro de 5 nanómetros. Una célula biológica normal, en comparación, tiene un diámetro de 1.000 nanómetros. Los investigadores creen que los puntos cuánticos serán tremendamente útiles en el desarrollo de tecnologías a nanoescala, ya que son versátiles y uniformes, lo cual podría eliminar posibles defectos y variaciones en los materiales.

En el reciente estudio, los investigadores han sido los primeros en usar modelos teóricos para demostrar cómo la energía de la luz, al brillar sobre los puntos cuánticos, provocaría que estos transfiriesen energía en un modo “coherente”. Descubrieron que cuando los puntos eran dispuestos a una cierta distancia los unos de los otros (distancia mayor que el radio de los puntos) las ondas de luz viajaban entre los nanocristales siguiendo un patrón consistente. En anteriores investigaciones, las ondas de luz cambiaban o se hacían irregulares durante el intercambio de energía, lo cual creaba una ruptura en la comunicación entre los puntos cuánticos.

Estos resultados sugieren que podría haber una forma de transmitir información empleando ondas de luz, abriendo el camino para una posible computadora óptica cuántica. En este dispositivo, la energía lumínica remplazaría a la eléctrica, que es la usada actualmente en las computadoras convencionales para la transferencia de información.

“La idea es hacer que el proceso (de computación) sea más rápido y ocupe menos espacio”, comentó Al-Ahmadi.

Las aplicaciones de la nueva tecnología de puntos cuánticos también podrían incluir a los aparatos médicos de visualización. Los puntos cuánticos podrían ser inyectados a los pacientes, y un dispositivo que contuviese más puntos cuánticos se podría emplear para mostrar la posición de los puntos bajo la piel. La investigación biológica en este campo de la visualización médica ha demostrado ser un éxito en modelos con ratones, comentó Ulloa. Los puntos tienen menos efectos laterales que los productos químicos de contraste empleados con los rayos-X, y a largo plazo podrían remplazar a los medios de contraste tradicionales.

Emplear energía lumínica en lugar de energía eléctrica también ayudaría a mantener baja la temperatura de las computadoras, ya que la energía lumínica no crea tanto calor como la eléctrica, añadió Al-Ahmadi.

Fuente: Universidad de Ohio (por Christina Dierkes)

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Fuente: Physorg

Traducido por Miguel Artime para