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Lunes, 05 de noviembre de 2007
Un nuevo dispositivo, desarrollado por un equipo dirigido por ingenieros de la Universidad de Buffalo, retiene, detecta y manipula el esp?n de un solo electr?n superando algunos de los principales obst?culos que han impedido el progreso hacia la espintr?nica y la computaci?n cu?ntica basadas en el esp?n.

La investigaci?n trae m?s cerca de la realidad a los dispositivos electr?nicos basados s?lo en el uso del esp?n, los cuales prometen una computaci?n de bajo consumo de energ?a y altos rendimientos.

El nuevo m?todo utilizado en este estudio permite trabajar f?cilmente con el esp?n de electrones aislados, en un modo que tiene el potencial de ser reproducido a mayor escala en el futuro para lograr circuitos integrados de alta densidad.

Si bien varios grupos han conseguido recientemente la retenci?n de un solo esp?n, todos lo han logrado aplicando puntos cu?nticos, semiconductores de tama?o nanom?trico que s?lo pueden demostrar la retenci?n del esp?n a temperaturas sumamente fr?as, por debajo de un grado Kelvin o -272 grados cent?grados. Enfriar los dispositivos o las computadoras a estas temperaturas no puede lograrse rutinariamente, y hace a los sistemas mucho m?s sensibles a las interferencias.

Los investigadores de la Universidad de Buffalo, por el contrario, han atrapado y detectado el esp?n a temperaturas por encima de los 20 grados Kelvin, un nivel que, seg?n ellos, debe permitir el desarrollo de una tecnolog?a bastante m?s viable.

Adem?s, el sistema que han desarrollado requiere de relativamente pocas puertas l?gicas, componentes semiconductores que controlan el flujo de los electrones, haciendo que incrementar la escala del sistema hacia circuitos integrados m?s complejos resulte muy factible.

Los investigadores de la Universidad de Buffalo lograron el ?xito a trav?s del uso innovador de contactos de punto cu?ntico: angostos estrechamientos nanom?tricos que controlan el flujo de las cargas el?ctricas entre dos regiones conductoras de un semiconductor.

El sistema desarrollado gu?a la corriente el?ctrica en un semiconductor, mediante la aplicaci?n selectiva de voltaje a las puertas met?licas fabricadas en su superficie.

Estas puertas tienen un orificio nanom?trico entre ellas y es all? donde se forma el contacto de punto cu?ntico cuando se les aplica el voltaje.

Variando el voltaje aplicado a las puertas, el ancho de esta constricci?n puede ser disminuido continuamente, hasta que se acaba cerrando por completo.

Al aumentar los investigadores la carga en las puertas, empieza a cerrarse el orificio permitiendo que cada vez menos electrones lo atraviesen hasta que finalmente dejan de hacerlo. Cuando los investigadores estrechan el canal, justo antes de que se cierre completamente el orificio, pueden detectar y atrapar al ?ltimo electr?n en el canal y su esp?n.

El pr?ximo paso en la l?nea de investigaci?n del equipo de la Universidad de Buffalo es la retenci?n y detecci?n de dos o m?s espines que puedan comunicarse entre s?, requisito previo para la espintr?nica y la computaci?n cu?ntica.