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Lo último en «chips» de memoria del futuro, codificar bits en átomos individuales, una capacidad demostrada recientemente para los átomos de hierro en una investigación en «IBM’s Almaden Research Center»  en San José, California (EE.UU.), que dio a conocer una nueva técnica de impulsos  para los microscopios de efecto túnel (STM ).

Pulsos-STM con un rendimiento de nanosegundos en tiempo de resolución, es un requisito para el diseño de chips de memoria a escala atómica, paneles solares y los ordenadores cuánticos del futuro.

«Mi esperanza es que podamos generar una gran serie con resolución temporal de nanosegundos y en escala espacial resolución atómica con los STM,» dijo Andreas Heinrich, un físico de IBM en el laboratorio Almadén.

STM,  fue  inventado por IBM en la década de 1980, se han convertido en el caballo de batalla de la industria de los materiales semiconductores. Su resolución se extiende hasta el final de la escala atómica, lo que permite examinar átomos individuales.  Por desgracia, los STM son lentos en hacer mediciones tan delicadas. Ahora IBM ha puesto a punto una nueva técnica  STMde pulsos que lleva a la capacidad de medir el tiempo a la par con la precisión nanométrica como medidas de distancia.

La técnica  de IBM trabaja en una manera similar a como trabaja una láser pulsado. En primer lugar una señal de la bomba se introduce en el material de la punta del STM para  poner spin electrónico del átomo en un estado conocido, después de un período de espera una sonda  de señal más pequeña es utilizada para hacer una medición. Repitiendo el proceso, cada vez que se amplía el tiempo entre los pulsos por unos pocos nanosegundos, el proceso es capaz de medir con exactitud el tiempo de relajación del  spin electrónico o el tiempo que un bit de información es retenido por un solo átomo de hierro.

Hoy en día los «chips» de memoria DRAM deben actualizar (refrescar) sus bits cada 50 milisegundos o menos, pero utilizando la nueva técnica STM de pulsos, IBM ha observado que los átomos individuales de hierro podrían ser refrescados  cada 250 nanosegundos aproximadamente, alrededor de 200000 veces más rápido.

«Ahora sabemos la respuesta a la pregunta:» ¿Qué pasa cuando tratas de almacenar información en un solo átomo de hierro?  Y esperamos que en el futuro a largo plazo podemos hacer un progreso similar en respuesta a las preguntas acerca de la eficiencia de células solares y los ordenadores cuánticos «, dijo Heinrich.

La técnica STM de pulsos se podría adaptar a la medición de la eficiencia de células solares individuales mediante el uso de un pulso de luz como la bomba para estimular las células solares y entonces realizando la exploración con la punta del STM. Heinrich también espera poder revelar el funcionamiento interno de las puertas lógicas de un ordenador cuántico, utilizando la técnica de STM de pulsos.

«Si podemos poner bits cuánticos en superficies tal que tienen que interactuar unos con otros, entonces, básicamente, vamos a mostrar una nueva forma de computación cuántica realizada realmente en la escala atómica. Ésa es mi visión del futuro de la mecánica cuántica», dijo Heinrich .

Fuente:  EETimes

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