El primer chip de memoria que usa luz es un gran avance para la llegada de ordenadores de luz.

El futuro de la computación está en los ordenadores cuánticos, pero incluso esa tecnología se nos puede quedar pequeña si seguimos generando y procesando información al ritmo al que va la raza humana.

Eso es porque seguimos dependiendo de la electricidad, de placas de circuitos integrados que tienen sus limitaciones de velocidad (sí, la electricidad es lenta relativamente hablando). Si queremos crear sistemas computacionales cada vez más potentes, tarde o temprano tendremos que dejar de depender de esa base. El siguiente paso en la creación de circuitos estaría en el uso de la luz, y ya hay muchos estudios al respecto que han conseguido avances notables.

Así funciona el primer chip de memoria que usa luz

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Por ejemplo, a finales del año pasado un equipo de científicos consiguió modificar una tira de silicio para que hiciese de enlace óptico, capaz de doblar y redirigir rayos de luz. Sin embargo crear circuitos de luz que lleven los datos de un lado a otro de manera casi instantánea no es suficiente, ya que tarde o temprano tendrán que ser convertidos en señales eléctricas para ser guardados en memoria. Eso implica que el procesador tiene que esperar a que los datos le lleguen de la memoria para poder procesarlos, lo que se conoce como el cuello de botella de von Neumann.

Ahora otro equipo compuesto por científicos de la Universidad de Münster y la Universidad de Oxford ha conseguido plantar las bases para eliminar ese cuello de botella, creando un chip de memoria que usa luz para almacenar datos. Lo interesante es que usan un material bien conocido por todo el mundo, Ge2Sb2Te5 (GST), el material usado en CDs y DVDs regrabables. El chip está compuesto de GST encima de una base de silicio capaz de guiar la luz como el circuito que comentábamos antes.

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Cuando este material recibe pulsos de luz cambia de estados, entre uno sólido amorfo (similar al cristal) y otro cristalino (similar a un metal); los pulsos intensos funden momentáneamente el material y este pasa a un estado amorfo, mientras que los pulsos pequeños lo convierten a un estado cristalino. De esta manera es posible almacenar los 1 y 0, los bits que conforman el sistema binario usado en computación, sin necesidad de aportar energía constantemente. Para leer estos estados se puede usar luz de muy baja intensidad y medir el efecto que el material tiene sobre ella para saber qué valor está almacenado.

Los investigadores aseguran que por el momento estos bits ópticos pueden ser escritos en el material con una frecuencia de 1 GHz. El uso de chips de memoria de luz y circuitos de luz garantizaría un enorme ancho de banda en conexiones entre memoria y CPU. Por supuesto, no veremos ordenadores de luz hasta dentro de mucho tiempo, y estos son los primeros pasos necesarios para hacerlos realidad. Algo de lo que podremos presumir ante generaciones futuras.