Una innovadora tecnología tiene el potencial de concentrar aún más información digital. Inspirada en principios cuánticos, esta nueva solución podría transformar la microelectrónica y la computación tal como las conocemos.
Desde los primeros telares automatizados que utilizaban tarjetas perforadas hasta los avanzados teléfonos móviles actuales, cualquier sistema compuesto por módulos que pueden estar en estado de “encendido” o “apagado” puede servir para almacenar información. En un ordenador, los ceros y unos del código binario se representan mediante transistores que operan a diferentes voltajes. En un disco óptico tradicional, un “uno” se representa por un pequeño “bache” que alterna con una superficie plana, mientras que un “cero” indica la ausencia de cambios.
Históricamente, el tamaño del soporte físico para estos ceros y unos ha limitado la capacidad de almacenamiento de los dispositivos. Sin embargo, un equipo liderado por Leonardo França y Tian Zhong de la Universidad de Chicago ha desarrollado un método para crear celdas de información a partir de defectos en estructuras cristalinas, aplicables a la memoria informática clásica. Cada una de estas celdas es del tamaño de un solo átomo.
En este ingenioso diseño, cada célula de memoria representa la ausencia de un átomo específico, es decir, un único “defecto”. Esto permite almacenar terabytes de datos en un diminuto cubo de material que mide apenas un milímetro.
Para desarrollar esta nueva técnica de almacenamiento, el equipo incorporó iones de elementos del grupo de los lantánidos a un cristal. En concreto, utilizaron praseodimio junto con óxido de itrio, aunque el proceso podría adaptarse a otros materiales gracias a las excelentes propiedades ópticas que presentan varios lantánidos.
El nuevo dispositivo se activa mediante un láser ultravioleta, que estimula los lantánidos y provoca la liberación de electrones. Estos electrones quedan atrapados en algunos de los huecos individuales de la estructura donde debería encontrarse un átomo de oxígeno, pero no está presente.
França y sus colegas han publicado los detalles técnicos de su innovador sistema de almacenamiento en la revista académica *Nanophotonics*, bajo el título “All-optical control of charge-trapping defects in rare-earth doped oxides”. (Fuente: NCYT de Amazings)