Las computadoras son básicamente máquinas que procesan información en forma de ceros y unos electrónicos. Pero dos profesores del MIT de ciencia e ingeniería de materiales intentan cambiar eso.
Caroline Ross y Geoffrey Beach son miembros del Center for Spintronic Materials, Interfaces, and Novel Architectures (C-SPIN), un equipo liderado por la Universidad de Minnesota e integrado por 32 profesores (y más de 100 estudiantes de posgrado e investigadores posdoctorales) de 18 universidades, que intenta reestructurar las computadoras desde sus cimientos. Los investigadores de C-SPIN quieren usar el «espín» de los electrones en nanomagnetos —en lugar de la carga eléctrica— para codificar ceros y unos. Si tienen éxito, las computadoras de 2025 podrían ser 10 veces más rápidas que las actuales y consumir solo el 1 por ciento de su energía.
Antes de que C-SPIN comenzara en 2013, la investigación sobre espintrónica se llevaba a cabo en muchos ámbitos del mundo académico estadounidense. El centro, financiado por un consorcio de patrocinadores de defensa e industria, ha ayudado a investigadores como Ross y Beach a trabajar directamente en proyectos específicos con colegas de todo el país. «Aprecio la diversidad del grupo de estudiantes, docentes e investigadores industriales que reúne C-SPIN», afirma Ross. «Formo parte de un flujo de trabajo que incluye a investigadores de Arizona, California-Riverside, Johns Hopkins, Carnegie Mellon, Minnesota y Penn State. Con la financiación coordinada del Centro, estamos logrando avances significativos».
Ross, profesora Toyota de Ciencia e Ingeniería de Materiales y directora adjunta del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, está desarrollando métodos para crear patrones de estructuras magnéticas ultrapequeñas y también trabaja en «aislantes» magnéticos que ayudan a controlar cómo se comparte el «espín» con imanes vecinos y otros dispositivos. A la derecha se muestra una de estas estructuras magnéticas.
Beach, profesor asociado de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la promoción de 1958, investiga formas de reducir la energía necesaria para «conmutar» el espín magnético; es decir, para hacer que un imán «hacia arriba» pase a estar «hacia abajo», y viceversa. En esencia, este proceso equivale a cambiar ceros por unos y unos por ceros, algo que las computadoras hacen miles de millones de veces por segundo. Hace poco descubrió una nueva forma de realizar la conmutación del espín con bajo consumo energético (publicada en la prestigiosa revista Nature Materials y reseñada aquí en el MIT), lo que ha llevado a otros investigadores de C-SPIN a desarrollar nuevos dispositivos de espín teóricos y experimentales.
Beach señala que las computadoras basadas en el espín no están cerca de hacerse realidad, pero que los investigadores de C-SPIN se han acercado mucho más a ese objetivo en los últimos dos años. «Los sistemas híbridos también son una posibilidad», afirma Beach. «No es difícil imaginar una computadora en 2025 con RAM basada en el espín y cierto procesamiento basado en el espín». A la luz de los logros del centro en los últimos dos años, el mundo de la informática podría ser muy distinto cuando Ross, Beach y sus colegas terminen su trabajo.
Este artículo se publica en colaboración con MIT News. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autor: Mike Lotti es director de Comunicaciones de C-SPIN en el MIT.
Imagen: Una ilustración muestra la proyección de un código binario sobre un hombre que sostiene una computadora portátil en una oficina de Varsovia, el 24 de junio de 2013. REUTERS/Kacper Pempel.
