El gran salto en la Informática y las Telecomunicaciones se dará con el uso de los Componentes de la Luz

El gran salto en la Informática y las Telecomunicaciones se dará con el uso de los Componentes de la Luz
Es ciertamente muy difícil hablar sobre el futuro: una y otra vez hemos visto cómo la extraordinaria inventiva humana deja atrás cualquier predicción y cómo, a su vez, la naturaleza nos da muestras de ser mucho más rica y sutil de lo que puede ser imaginado. Sin embargo, avances recientes en las aplicaciones físicas asociados a las tecnologías de la información basados en las propiedades de los componentes de la luz (fotones), y de la materia (electrones), así como en la aplicación de las leyes de la naturaleza a este nivel (los principios de la mecánica cuántica), nos permiten prever para las próximas décadas un avance importante en los límites de la computación y las comunicaciones. Se abrirán así grandes posibilidades para la humanidad en el siglo XXI.
Aún si la industria de los semiconductores ha seguido la "ley de Moore", según la cual el poder de los procesadores se duplica cada 18 meses, lo cierto es que la tecnología actual tiene un límite físico impuesto por la miniaturización de los componentes y, por consiguiente, por las dimensiones del procesador y por el número de transistores, puesto que las señales eléctricas no pueden sobrepasar la velocidad de la luz.
Un grupo de investigadores del Laboratorio Nacional de Sandia en Albuquerque, Nuevo México, puso en operación por primera vez un cristal fotónico en tres dimensiones, que es el equivalente para la luz (fotones) de lo que los semiconductores y transistores usuales son para los electrones. La luz es desviada en los diversos materiales que constituyen el cristal fotónico, que actúa como un switch de luz que servirá de base para los futuros transistores ópticos. A diferencia de los procesadores actuales que operan a velocidades en el rango de los millones de oscilaciones por segundo, los transistores ópticos tendrán capacidad de operar un millón de veces más rápido, lo que equivale a un millón de millones de ciclos por segundo.
Se llevó a cabo en la Universidad de Harvard un experimento nunca antes realizado, en el que la velocidad de la luz es reducida a 17 metros por segundo de su velocidad en el vacío de 300.000 kilómetros por segundo. Para lograr este efecto, se creó un medio de materia condensada llamado "transparencia inducida por electromagnetismo" utilizando un sistema de láser, que permitió reducir la velocidad de la luz por un factor de 20 millones sin ser absorbida. Se espera alcanzar próximamente velocidades tan bajas como centímetros por segundo en la propagación de la luz para aplicaciones prácticas de conversión óptico-electrónica y conversión de la luz de una frecuencia a otra, aspectos necesarios para implementar la tecnología óptica en los computadores y sistemas de comunicaciones en el futuro.
Una propiedad básica de los electrones es su spin u orientación de su rotación intrínseca, que actúa como un minúsculo magneto. Esta propiedad es la base de otra nueva tecnología, la spintrónica, donde el uso de las corrientes de spin de los electrones en un circuito de información se usa en lugar de las corrientes de carga eléctrica en la electrónica. Como fue demostrado recientemente en la Universidad de California, en Santa Bárbara, esta tecnología puede ser viable para transportar información en los computadores cuánticos.