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Procesamiento más rápido gracias a los Excitones

Un grupo de investigadores en Física de la UC San Diego ha demostrado que las partículas denominadas excitones (que emiten destellos de luz cuándo decaen), pueden ser utilizadas para una nueva forma de computación, más adecuada para rápidas comunicaciones.

Los circuitos integrados, ensamblajes de transistores que son la base de los dispositivos electrónicos, actualmente utilizan electrones para llevar las señales necesarias para el procesamiento. Pero casi todos los mecanismos de comunicación utilizan luz, o fotones, para enivar las señales. La necesidad de convertir los electrones en fotones limita la velocidad de los dispositivos electrónicos.

Leonid Butov, catedrático de física en la UCSD, y sus colegas de la UCSD y la UC Santa Barbara, han construido varios transistores basados en excitones que pueden sembrar la base para un nuevo tipo de computadora, tal y como explican en un artículo en la revista Science. Estos circuitos son los primeros dispositivos, orientados a la computación, que utilizan excitones. El abstract del artículo, disponible en Science Express, da algún detalle más acerca del fenómeno:

Efficient signal communication uses photons. Signal processing, however, uses an optically inactive media, electrons. Therefore, an interconnection between electronic signal processing and optical communication is required at the integrated circuit level. We demonstrate control of exciton fluxes in an excitonic integrated circuit. The circuit consists of three exciton optoelectronic transistors and performs operations with exciton fluxes such as directional switching and merging. Photons transform to excitons at the circuit input and the excitons transform to photons at the circuit output. The exciton flux from the input to the output is controlled by a pattern of the electrode voltages. The direct coupling of photons, used in communication, to excitons, used as the device operation media, may lead to the development of efficient exciton-based optoelectronic devices.

(Vía MachinesLikeUs y Science Express)

2 comentarios:

  Roberto

9:05 a. m.

No sé si tengo los conocimientos de Física suficientes para entenderlo, pero creo que "The exciton flux from the input to the output is controlled by a pattern of the electrode voltages" significa que el control de los transistores se realiza mediante un cambio de pontencial inducido, ¿es necesario entonces una fuente de electricidad para esto, no? ¿Con esto no se compromete en cierto modo las ventajas de no utilizar electrones para el transporte?

  JoSeK

11:00 a. m.

Hola, Roberto:

Yo también hace tiempo que tengo medio empolvados mis conocimientos de física, por lo que no te puedo responder con plena exactitud.

Sin embargo, tal y como yo lo entiendo, la gracia del "invento" es que no hace falta un dispositivo que transforme los flujos de fotones en flujos de electrones y viceversa para acoplar los circuitos a las comunicaciones. Los excitones absorven y emiten luz directamente, por lo que se simplifica el nexo entre el mundo del procesamiento y el mundo de la comunicación.

Por otra parte, un excitón no es más que un electrón más un hueco, por lo que es capaz de transladar energía pero no carga eléctrica, lo cuál también supone una ventaja en muchos casos.