Científicos crean el silicio más puro del mundo: es "perfecto" para la construcción de computadoras cuánticas

Investigadores de la universidad de Melbourne (Australia) y Manchester (Reino Unido) lograron dar un paso significativo en la creación de una técnica que les permite realiza la fabricación de silicio altamente purificado. Tras este proceso, el material se vuelve “perfecto” para la fabricación de potentes computadoras cuánticas. El hallazgo que promete revolucionar la tecnología cuántica y fue recogido en la revista Communication Materials.

Como es de total conocimiento, el silicio es el segundo elemento que más abunda en la corteza terrestre, con tres países como principales productores, entre ellos China, Rusia y Brasil, según información de Statista. Este elemento químico, perteneciente al grupo de los metaloides, no está incluido en el listado de minerales estratégicos o críticos, sin embargo, es esencial para el mercado de semiconductores.

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De acuerdo a la explicación realizada por los investigadores a cargo, esta producción mejorada y ultrapura de silicio facilitará la construcción de cúbit de alto rendimiento, componente fundamental en la informática cuántica. “Hemos conseguido crear una especie de ‘ladrillo’ o pieza necesaria para la creación de una computadora cuántica de silicio”, indicó Richard Curry, catedrático de la Universidad de Manchester.

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“Se trata de un paso crucial para hacer viable una tecnología con la capacidad de procesar datos a gran escala que tendrá el potencial de transformar la humanidad, al facilitar soluciones a problemas complejos como los impactos del cambio climático o los retos sanitarios”, añadió Curry. Cabe indicar que el principal reto que presenta la creación de estas computadoras son los llamados cubits o bits cuánticos.

60 años trabajando por el silicio

Es por ello que es importante la creación de estos llamados cubits o bits, pues ante el menor cambio en su entorno —como fluctuaciones de temperatura— podría causar serios errores informáticos. Además, uno de los problemas frecuentes es su escala o tamaño físico y su capacidad de procesamiento, pues un ordenador cuántico necesita alrededor de un millón de cubits para alcanzar un pleno rendimiento.

Con la finalidad de que el silicio tenga un rendimiento máximo en sus capacidades, científicos han trabajado con él durante más de 60 años. Si bien este elemento cumple como un material básico de la informática, por sus propiedades semiconductoras, en el ámbito de la computación cuántica presenta retos más altos.

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El silicio más puro del mundo

“Nuestra técnica abre el camino al desarrollo de ordenadores cuánticos fiables a gran escala con un gran poder transformador de la sociedad en áreas como la inteligencia artificial, datos y comunicaciones seguras, diseño de vacunas y fármacos, y uso de la energía, logística y fabricación”, señaló David Jamieson, de la Universidad de Melbourne, quien es otro de los autores.

El proceso científico permitió que los investigadores puedan manipular el material con la finalidad de eliminar los átomos perjudiciales para el cubit, convirtiéndose en el silicio más puro del mundo. Esto facilita la creación de un millón de bits cuánticos del tamaño de la cabeza de un alfiler. Si bien la informática cuántica aún se mantienen en sus primeras fases, los científicos aseguran que en su plenitud esto resolverá cuestiones complejas.

¿Para qué es usado el silicio?

El silicio es esencial en la industria electrónica como el principal componente para la fabricación de semiconductores. Se utiliza en microchips, transistores y circuitos integrados, que forman el núcleo de dispositivos electrónicos como computadoras, teléfonos móviles y electrodomésticos modernos.

Además, desempeña un papel crucial en la generación de energía solar, ya que es el material principal de las celdas solares que convierten la luz del sol en electricidad. Esto lo convierte en una pieza clave en la transición hacia fuentes de energía más sostenibles.

En el campo de la manufactura, el silicio también se emplea en la producción de vidrio, cerámica y esmaltes. Mejora la durabilidad y las propiedades de estos materiales, haciéndolos más resistentes y versátiles.

¿Qué es y como funciona la computación cuántica?

La computación cuántica es una roma de la informática que se basa en los principios de la superposición de la materia y el entrelazamiento cuántico que desarrolla a una computación distinta a la tradicional. A diferencia de la computación tradicional, la cuántica carece de un código propio para programas y recurre al desarrollo e implementación de algoritmos muy específicos.

El funcionamiento de las computadoras cuánticas no está destinado para uso cotidiano, sino para el mundo corporativo, científico y tecnológico. Estos son extremadamente sensibles y necesitan de condiciones concretas de presión, temperatura y aislamiento para funcionar sin errores.