Computing

El bit magnético de memoria más pequeño que se haya creado nunca, una agrupación de tan solo 12 átomos de hierro, creado por investigadores de IBM, demuestra los límites de los sistemas de almacenamiento de datos del futuro.

Los elementos magnéticos de memoria no funcionan de la misma manera que los discos duros actuales y, en teoría, pueden ser mucho más pequeños en tamaño sin ser inestables. Las unidades de almacenaje de información hechas con estos bits atómicos podrían ser hasta 100 veces más densas que cualquier cosa que se fabrique en la actualidad. Pero los 12 átomos que forman cada bit deben montarse mediante un laborioso proceso que requiere el uso de un carísimo y complejo microscopio, y estos bits almacenan datos durante unas horas y solo a bajas temperaturas, cercanas al cero absoluto, con lo cual, a corto plazo, no se encontrarán estos minúsculos elementos de memoria en aparatos electrónicos.

Mientras la industria de los semiconductores fuerza los límites de la miniaturización al hacer los aparatos de memoria y computación cada vez más pequeños, el grupo de investigación de IBM en Almaden (EE.UU.), dirigido por Andreas Heinrich, trabaja desde el otro extremo, construyendo elementos de computación átomo a átomo en el laboratorio.

La tecnología necesaria para la fabricación en serie a escala atómica no existe aún. Hoy, según Heinrich, la pregunta es “¿Qué querrías construir a escala atómica para el almacenamiento de datos y la computación en un futuro lejano?”.

Al miniaturizar los aparatos convencionales, los ingenieros se encuentran con que la física cuántica, a la que nunca tuvieron que tener en cuenta en el pasado, hace que los aparatos sean menos estables. Al miniaturizar los bits magnéticos de memoria convencionales, por ejemplo, el campo magnético de cada bit empieza a afectar al de su vecino, debilitando la capacidad de ambos de sostener un 1 o un 0.

Los investigadores de IBM han descubierto que se podía obviar este problema usando grupos de átomos que tienen un tipo de magnetismo diferente. La clave, según Heinrich, es el espín magnético de cada átomo individual.

En los imanes convencionales, ya sean los que usamos para sujetar papeles a la nevera o los que están en una unidad de almacenamiento de datos, los espines magnéticos de los átomos están alineados. Esta alineación es la que provoca inestabilidad cuando los elementos de memoria magnética se miniaturizan. Los investigadores de IBM construyeron sus diminutos elementos de memoria alineando átomos de hierro cuyo espín estaba contraalineado.