Las computadoras podrán funcionar 100.000 veces más rápido que en la actualidad cuando finalmente se aplique la teoría elaborada por el investigador español Pedro Miguel Echenique.
Sobre el particular informa en su última edición la revista estadounidense Nature, la cual precisa que los logros en la investigación se basan en la teoría aportada por Echenique, catedrático de la Universidad del País Vasco, presidente del Centro Internacional de Física de Donostia (San Sebastián) y ganador en 1998 del premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica.
Echenique señaló a IPS que para poder poner en práctica lo descubierto en su teoría todavía faltan otros pasos, por lo cual el plazo a efectos de alcanzarlo puede variar entre 30 y 50 años, "dependiendo de los medios que se aporten a la investigación y de los equipos que se dediquen a ello".
Este avance, aunque será poco perceptible en las computadoras de uso personal, tendrá un gran impacto en los grandes ordenadores que se utilizan en las investigaciones científicas y tecnológicas de alto nivel.
Basándose en la teoría desarrollada por el investigador español, en el laboratorio de Attosegundos del Instituto de Óptica Cuántica Max Planck de Munich consiguieron a principios de este año medir la diferencia en los tiempos de viaje de dos tipos de electrones a través de varias capas atómicas.
El traslado controlado de la carga energética por los electrones a través de nanocircuitos constituye la base de la electrónica moderna, indispensable para el funcionamiento de las computadoras, aparatos de comunicación e instrumentos de medida.
En Munich lograron medir con precisión de attosegundos el transporte de electrones en sólidos a escala atómica, lo que significa medir en tiempo real el efecto fotoeléctrico teorizado en 1905 por Albert Einstein (1879-1955), confirmado posteriormente por otros investigadores pero que no había podido comprobarse en tiempo real y que ahora sí lo fue.
Echenique explicó que "en los circuitos electrónicos actuales, los electrones son conducidos por un voltaje de microondas, que es capaz de dar paso o cortar la corriente en una fracción de nanosegundo", es decir de una milmillonésima de segundo.
Ese tiempo de transición entre el apagado y el encendido en los circuitos, añadió, determina el número de cálculos que puede ejecutar una computadora temporizada por el circuito en un período de tiempo definido. Ahora se pasará a los attosegundos.
Para trasladarse de un átomo al vecino en un sólido (tungsteno y silicio son los más utilizados) los electrones necesitan de decenas a centenas de attosegundos (trillonésima de segundo).
Un attosegundo es a un segundo lo que un segundo es a la edad del universo, que se calcula en 14.000 millones de años. Vale decir que un attosegundo de tiempo es 14.000 millones de veces más corto que un segundo.
Esa supervelocidad es el límite que se podrá alcanzar en los procesos electrónicos del futuro, puntualizó Echenique, de acuerdo a todas las investigaciones realizadas hasta ahora. Lo nuevo es que ha podido medir el movimiento de los electrones en sólidos y no en gases.
Un primer paso indispensable en el largo camino hacia la electrónica ultra rápida es el desarrollo de técnicas para capturar carga electrónica transportada en estructuras atómicas en la escala temporal del attosegundo.
Ese paso es posible, según su teoría, y "abre un nuevo campo de la ciencia en el que convergerán la física de attosegundos con la nanotecnología".
El término nanotecnología proviene del prefijo nano, que significa la milmillonésima parte de un metro o cinco veces el tamaño de un átomo. Todos los materiales, dispositivos instrumentales u otros elementos físicos que ocupen entre cinco y cien átomos son considerados nanos.
En Munich, basados en la teoría de Echenique, lograron dar un pulso ultravioleta para liberar electrones de la muestra de tungsteno, con un detector especial que registra la llegada de aquellos, mide su energía y separa los originados en la superficie de los átomos de los que vienen de su interior.
Con ese detector pudieron concluir que los superficiales llegan 110 attosegundos antes que los del interior, pues éstos recorren una distancia adicional estimada en 0,1 nanómetros. Echenique calculó el retraso en unos 90 attosegundos, lo cual fue confirmado por el experimento realizado en Alemania.
La medición nanométrica es fundamental para el estudio de la física. Echenique puso un ejemplo de la vida real: para marcar al ganador de una competencia en la que dos corredores llegan separados por centésimas de segundo, los fotógrafos usan cámaras especiales con tiempos de exposición muy cortos. Algo así hacen los científicos para estudiar procesos moleculares y nanométricos, con "cámaras" de imperceptibles pulsos de luz láser.
Ahora ha llegado el momento de realizar nuevos experimentos concluye, en el que tendrán gran peso los científicos de Munich quienes, dijo con modestia, son los que realmente han avanzado en la concreción práctica de su teoría.
El mérito de ellos ha sido lograr medir los electrones en tiempo real y su efecto fotoeléctrico, algo descubierto en 1887 por Heinrich Hertz (1857-1894), explicado teóricamente por Einstein en 1905 "y que se concreta en la práctica 102 años después".
Una vez conocida la teoría de Einstein, otro científico, Robert Andrews Millikan (1868-1953), se dedicó 10 años a realizar experimentos para demostrar que era incorrecta. Claro que sus estudios permitieron comprobar que era correcta.
Si Einstein recibió en 1921 el premio Nobel de Física por su teoría de 1905, no debe parecer ilógico que ahora hablemos de décadas para que su teoría de la que informó Nature sea llevada a la práctica, concluyó Echenique. ***** + Revista Nature (http://www.nature.com)
