El silicio más puro del mundo. El material puede transformar completamente las computadoras

Nunca antes habíamos producido silicio tan puro. Los científicos esperan que el material resuelva un problema importante.

Por supuesto, el silicio superpuro se utiliza para producir procesadores. Sin embargo, estos no serán procesadores para su computadora de escritorio o teléfono inteligente.

Silicio puro para qubits fiables

El silicio con el que se fabrican los procesadores actuales es muy puro, pero no perfecto. Digamos que es adecuado para el uso que se le da. Sin embargo, fue posible desarrollar un material aún más puro, compuesto por átomos de un solo isótopo de este elemento. Los científicos esperan que será útil en la construcción de qubits, las unidades básicas de una computadora cuántica.

Vale la pena presentar aquí la idea de una computadora cuántica. Los que utilizamos todos los días utilizan dos estados de bits para los cálculos: ceros y unos. Todas las operaciones se realizan sobre ellos. Los qubits utilizan el comportamiento de las partículas elementales al estar en una superposición de dos estados al mismo tiempo. Durante los cálculos, pueden ser tanto cero como uno. Los especialistas ya están desarrollando algoritmos para estos ordenadores y esperan que puedan utilizar una potencia informática actualmente inimaginable.

Sin embargo, esto requerirá construir una computadora cuántica con alrededor de un millón de qubits estables. Hasta el momento se han construido alrededor de mil. Los qubits no sólo escapan a la mecánica clásica, sino también son extremadamente susceptibles a la interrupción. Basta un ligero cambio de temperatura para que los cálculos se vayan al carajo. Los qubits fabricados a partir de metales superconductores, como el tantalio o el niobio, deben enfriarse hasta casi el cero absoluto y utilizarse otros de repuesto, lo que hace que las máquinas cuánticas sean completamente ineficientes.

En mayo de 2024, los científicos propusieron el uso de un material diferente: el conocido silicio, que es un semiconductor. Hay materiales como el silicio (y el germanio y el galio). relativamente baratos, mantienen la coherencia por más tiempo y no requieren un enfriamiento tan intensivo. Es posible que no sea necesario enterrarlos bajo tierra para evitar disturbios. Mientras te permite construir qubits bastante pequeñospor lo que los propios chips cuánticos podrían ser más pequeños que los metálicos.

Solo es necesario lograr la pureza adecuada del material para que las mezclas accidentales no causen alteraciones. Los científicos creen que acaban de lograrlo. Construyeron uno en Manchester silicio-28 qubit. No sólo se eliminó la contaminación, sino también los otros dos isótopos del silicio que se encuentran en la naturaleza: silicio-29 y silicio-30.

En teoría, se podría construir un chip cuántico utilizando los mismos métodos que utilizamos hoy en día para producir microprocesadores convencionales. ¿Pero funcionará? En primer lugar, hay que intentar mantener la coherencia en varios qubits vecinos.

Puedes leer más sobre el experimento en un artículo publicado en Nature.

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