Alternativas a los transistores actuales

Un transistor es un componente electrónico al que se le dan dos usos: uno, en la electrónica analógica, como interruptor; y otro, en la electrónica digital, para almacenar información (en forma de unos y ceros, o encendido y apagado, lo que constituye un bit de información). No voy a entrar en detalles aquí sobre su funcionamiento, pero si queréis saber un poco más podéis empezar por esta página.

Actualmente, la inmensa mayoría de los aparatos electrónicos, y la totalidad de los que se venden en las tiendas están basados en transistores de silicio: desde el pequeño circuito de un coche teledirigido a un complejo procesador, están compuestos por transistores. Y, más concretamente, de silicio (de ahí el nombre de la zona en la que están varias de las grandes empresas de electrónica, Silicon Valley).

Desde 1947, cuando se inventó el primer transistor, se han inventado varias alternativas, pero, en esencia, han sido pequeñas variaciones y mejoras en torno al original. Aunque, eso sí, se ha reducido su tamaño (los del Intel Core i7 miden 45 nanómetros).

Una alternativa al silicio es el grafeno, una fina (y tanto: un átomo de espesor) de carbono. Aunque fue descubierto hace más de 70 años, el primer transistor de este material no se fabricó hasta el año pasado. Se descubrió que las velocidades que se pueden alcanzar con este tipo de transistor son mucho mayores que las proporcionadas por el silicio, llegando al rango de los 500-1000 GHz. Hoy en día, un ordenador potente apenas llega a los 4 GHz. Además,si se superan las dificultades técnicas, su pequeño tamaño permitirá que los chips se miniaturicen aún más.


Otro componente electrónico muy curioso es el memristor (de memory resistor, resistencia de memoria), predicho en 1971 y construido por vez primera en el 2008. Según pase corriente o no a través de él, su resistencia varía, por lo que puede ser utilizado para guardar información. Es una resistencia variable con memoria, al fin y al cabo: mirando su valor se puede saber en qué estado se encontraba antes. Una aplicación bastante útil es que se podría poner el ordenador en hibernación directamente: si hubiese un apagón, al volver la electricidad el ordenador seguiría haciendo lo mismo de antes.
Su pequeño tamaño en comparación con los transistores y su bajo consumo hacen del memristor algo a lo que yo le veo bastante futuro. Existe un prototipo de memoria, de HP, con una capacidad de 100 Gb en un cm².


Alejándonos más de la electrónica, hay otra cosa muy interesante: la computación cuántica. Me explico.
La materia está formada por átomos. Los átomos, entre otras muchas partícualas, están compuestos por electrones. Una característica de estos es que pueden girar sobre sí mismos en sentido horario o antihorario. Esto puede utilizarse para almacenar información, al igual que con la polarización un fotón. Pero, además, pueden estar a la vez en los dos estados (algo que yo todavía no comprendo del todo)Toda información almacenada en un soporte cuántico está basada en qubits, y no en bits, como se venía haciendo hasta ahora.
Esto tiene muchas ventajas. Una de ellas es que ofrece una capacidad de encriptación mucho mayor que la que ofrece los bits actuales. Es por eso por lo que las agencias de seguridad invierten mucho dinero en esta tecnología: al poder estar el qubit en los dos estados a la vez, las operaciones de factorización (en lo que se basan muchísimas encriptaciones: las de tarjetas de crédito, contraseñas...) son mucho más rápidas. Aunque todavía son más lentos que los actuales, la cosa promete.

Otro tipo de ordenador, muy curioso, es el que opera utilizando el ADN. Utilizando las hebras de ADN y las diferentes configuraciones de los ácidos nucleicos se puede almacenar información. Este método cuenta con múltiples ventajas: las hebras se duplican "solas", siempre se alinean bien (adenina-timina y guanina-citosina) y consumen mucho menos que los ordenadores basados en silicio. Un uso que se le puede dar, a mi parecer muy útil, es que se pueden implantar chips de ADN en el propio cuerpo que regulen, por ejemplo, la administración de un fármaco.

Bueno, la última entrada larga del año...