Los científicos están cada vez más cerca de desentrañar la intrincada danza de la física cuántica para revolucionar la forma en que producimos energía. A medida que la industria informática amenaza con quedarse sin energía debido al auge de la inteligencia artificial, los científicos compiten por hacer realidad la computación cuántica como medio para resolver dilemas críticos de seguridad energética, al tiempo que dan un giro radical a la tecnología informática.
Pero los científicos están mejorando a la hora de superar este reto. En el MIT, los investigadores han desarrollado una ingeniosa forma de ampliar la recreación del efecto Hall cuántico para observar con mayor eficacia un fenómeno que suele producirse a una escala demasiado pequeña y demasiado rápida para poder estudiarlo. En lugar de observar electrones, el equipo del MIT ha encontrado una forma de superenfriar átomos de sodio y controlar su disposición espacial con láseres de un modo que les permite imitar el fenómeno de interés, el denominado «estado de borde».
Normalmente, los electrones se mueven libremente en todas las direcciones, dispersándose aleatoriamente cuando encuentran un obstáculo debido a la fricción. Sin embargo, en determinados contextos y con ciertos materiales exóticos, se comportan de manera diferente, fluyendo juntos y en una sola dirección a lo largo del borde del material. Esto se conoce como efecto Hall cuántico. Y ahora, los científicos del MIT han encontrado una forma de estudiar este efecto de manera significativa para que algún día podamos aprovechar la física del «estado de borde» para revolucionar la informática con una energía prácticamente ilimitada.
«En este raro «estado de borde», los electrones pueden fluir sin fricción, deslizándose sin esfuerzo alrededor de los obstáculos mientras se adhieren a su flujo centrado en el perímetro», explica un artículo de noticias del MIT. «A diferencia de un superconductor, donde todos los electrones de un material fluyen sin resistencia, la corriente transportada por los modos de borde sólo tiene lugar en el límite del material».
Esta falta de resistencia significa una falta de pérdida de energía, lo que podría tener implicaciones enormes y disruptivas para prácticamente cualquier sector que utilice tecnología moderna. Según un informe de Interesting Engineering, «este movimiento sin fricción de los electrones puede permitir la transferencia de datos y energía entre dispositivos sin pérdidas de transmisión, dando lugar al desarrollo de circuitos electrónicos y ordenadores cuánticos supereficientes».
La computación cuántica ha suscitado un interés creciente por su potencial para cambiar radicalmente los procesos computacionales en formas que podrían aumentar la eficiencia y, por lo tanto, reducir drásticamente las necesidades energéticas del sector tecnológico. En determinadas aplicaciones, los ordenadores cuánticos podrían ser hasta 100 veces más eficientes energéticamente que los superordenadores actuales. Esto podría tener enormes implicaciones para la IA y su creciente huella energética, ya que la computación cuántica podría ser especialmente adecuada para el procesamiento de la IA.
Mientras que la computación normal es binaria, con unos y ceros que actúan como interruptores de encendido y apagado, la computación cuántica funciona mediante qubits, que pueden estar encendidos y apagados simultáneamente, como una moneda que gira en el aire antes de caer en cara o cruz. Este estado simultáneo de encendido y apagado se denomina superposición y podría cambiar por completo los fundamentos de la informática.
La computación cuántica y el campo de la física cuántica en general aún tienen un largo camino por recorrer antes de entrar en cualquier tipo de dominio comercial. Pero nuestra comprensión de estos fenómenos, y sus posibles aplicaciones en los sectores de la energía y la tecnología, está avanzando rápidamente. El reciente avance del MIT, al proporcionar un sustituto fiable y más observable de los procesos cuánticos, podría catalizar la experimentación cuántica, acercándonos un paso importante a un futuro de energía infinita.
Haley Zaremba
Haley Zaremba es escritora y periodista y reside en Ciudad de México. Cuenta con una amplia experiencia en la redacción y edición de artículos sobre medio ambiente, viajes, noticias locales del Área de la Bahía y reseñas musicales y culturales.
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