Pulsos de luz: el elemento clave para hacer ordenadores 100.000 veces más rápidos

Escrito por Alberto García
Hardware
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Los componentes de los ordenadores actuales están empezando a encontrar complicaciones a nivel físico para seguir reduciendo su tamaño de fabricación, haciendo que cada vez sea más difícil mejorar su rendimiento. Un procesador nunca podrá tener transistores de menos de 1 nm, ya que un átomo de silicio es ligeramente más grande que eso. Por ello, los ordenadores cuánticos podrían ser la solución a ese problema.

Los ordenadores cuánticos, como ya hemos comentado en alguna ocasión, permiten que un elemento tenga varios estados a la vez, pudiendo ser 1 y 0 al mismo tiempo. Eso permite que se multiplique en miles de veces la capacidad de procesamiento. A esto se le suma ahora un descubrimiento que han hecho investigadores de ingenieros de la Universidad de Michigan y de Regensburg.

Este descubrimiento consiste en haber conseguido guiar electrones a través de semiconductores usando pulsos cortísimos de luz emitida por un láser. Estos pulsos de luz de unos pocos femtosegundos (10-15, o 0,000000000000001 segundos) permitirían que un ordenador fuera 100.000 veces más rápido que en la actualidad. En comparación, el tiempo de acceso de lectura y escritura de la memoria RAM es de unos 15 nanosegundos en los módulos DDR4 actuales (10-9 o 0,000000001 segundos).

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Esto podría suponer un gran avance dentro del cambio de la comunicación electrónica a través de la luz (también conocida como fotónica). La razón es que los electrones moviéndose en los semiconductores actuales se encuentran con otros electrones, soltando energía en forma de calor. Con la fotónica, esto se reduce gracias a que los electrones van guiados por los pulsos de luz, lo cual permite que se tropiecen menos unos con otros.

Ordenadores entre 10.000 y 100.000 veces más rápidos gracias a la fotónica

La frecuencia utilizada para transmitir las señales se sitúa en el terahercio, que forma parte del espectro electromagnético situado entre las ondas microondas y la luz infrarroja. Cada pulso, emitido cada alrededor de 100 femtosegundos, permitía que los electrones se movieran libremente. Con sólo cambiar la orientación del láser con respecto del cristal, los investigadores pudieron controlar la dirección en la que se movían los electrones.

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Gracias a ello, en palabras de los científicos, se podrían llegar a alcanzar frecuencias de reloj nunca vistas hasta ahora, siendo entre 10.000 y 100.000 veces más rápidas que cualquier tipo de sistema conocido en la actualidad. Este sistema abre también puertas de cara a la criptografía cuántica, la cual será necesaria para sustituir a los mecanismos de cifrado actuales que quedarán obsoletos ante la gran capacidad de procesamiento de la computación cuántica.

El mundo de los qubits escapa todavía a nuestro entendimiento, y que un bit tenga varios estados a la vez (qubit) es algo difícil de entender. Los investigadores lanzaron un electrón a la vez a través de dos vías de excitación, lo cual no se puede hacer fuera de la mecánica cuántica. Este nuevo descubrimiento es un paso más para poder controlar mejor este tipo de comunicaciones.

Fuente > Wired

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  • javi200482

    POR DESGRACIA DA IGUAL QUE LOS PROCESADORES SEAN MAS RAPIDO SI LA LECTURA Y ESCRITURA DE LOS DISCOS DUROS QUE NO SEAN SSD NO SE MEJORA

    • Alberto García Guillén

      Lo que trabaja conjuntamente con los procesadores es la RAM, no el disco duro ni los SSD. Además, en los ordenadores cuánticos la estructura de nuestros PC convencionales no se aplica.

      • Rafa Madrid

        vamos, si el procesador es….”cuantico” no veo porque la ram no pueda tener las mismas caracteristicas o directamente prescindir de ella.

        • Alberto García Guillén

          No intentéis extrapolar la estructura de un ordenador convencional a un ordenador cuántico. No funciona con la misma lógica.

          De hecho, en los ordenadores cuánticos la RAM y el procesador son un mismo dispositivo físico. Esto es así porque si no, no se podría realizar el entralazamiento ni la superposición cuántica al tener que “copiar” los datos de la RAM al procesador.

          • javi200482

            Veo que no has entendido la situación. Un ejemplo visual … por mucho que el cerebro mande la orden de mover la mano … si la mano se mueve lenta … vas lento por mucho que la orden llegue al segundo.

            En definitiva por mucho que el procesador y RAM de velocidad matemática para gestionar o mandar peticiones, si el hardware, en este caso el disco duro, tiene su limite máximo de escritura y lectrura seguiras limitado en cuanto a velocidad por mucho que lo calcules a 100.000 veces por encima de lo actual. En definitiva se desaprovecharia todo ese potencial.

            • Rafa Madrid

              pues…lo mismo, el disco duro cuantico, jejeje. O poner 10.000 discos duros en raid 0.

  • Pepe

    no hay que preocuparse, ya saldrá windows 3000 que hará que tu ordenador vaya igual de lento

    • Fernand0

      Windows 10 iba horrible. Desactive las actualizaciones desde “servicios” y parece otro, como la seda.

  • Fernand0

    Y que seguirá de la computación cuántica, computación psíquica?