El blog de chaba

La computación óptica, o sea usar luz en vez de electricidad para realizar cálculos, podría aportar grandes beneficios tanto para los ordenadores convencionales como para las computadoras cuánticas, máquinas hoy en día más teóricas que reales, las cuales podrían realizar algunos tipos de cálculos muchísimo más rápido que los ordenadores clásicos.

Pero la computación óptica requiere que las partículas de luz (los fotones) se modifiquen unas a otras en sus comportamientos, algo que difícilmente hacen de forma natural: Dos fotones que colisionan en un vacío simplemente pasan uno a través del otro.

Un grupo de científicos del Laboratorio de Investigación en Electrónica, dependiente del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, la Universidad de Harvard en la misma ciudad, y la Universidad Tecnológica de Viena en Austria, han fabricado y probado un conmutador óptico que es controlado por un fotón individual, lo cual permite dirigir ópticamente la trasmisión de la luz. Como tal, es el análogo óptico de un transistor, un componente fundamental en un circuito dedicado a la computación.

Además, como los extraños y aparentemente irracionales efectos de la física cuántica son más fáciles de ver en partículas individuales que en grupos de partículas, la capacidad de usar un fotón individual para conmutar el estado de un conmutador podría hacer que ese recurso fuese útil para la computación cuántica.

El corazón del conmutador es un par de espejos altamente reflectores, posicionados con mucha precisión. Cuando el conmutador está activado (on), una señal óptica (un haz de luz) puede pasar a través de ambos espejos. Cuando el conmutador está desactivado (off), sólo puede pasar cerca del 20 por ciento de la luz de la señal.

La pareja de espejos empleada por el equipo del físico Vladan Vuletic del MIT constituye lo que se conoce como un resonador óptico. Si sólo se tuviera un espejo, toda la luz se reflejaría. Cuando se tienen dos espejos, correctamente posicionados, ocurre algo muy extraño. Podemos considerar a la luz como partículas (fotones) pero también como una onda (un campo electromagnético). Según la descripción de partícula, los fotones son detenidos por el primer espejo. Pero, según la descripción de onda, ocurre otra cosa. Si la distancia entre los espejos se ajusta con mucha precisión a la longitud de onda de la luz, es factible hacer que ocurra algo que, en pocas palabras, se puede describir como volver transparentes a los espejos para luz de la longitud de onda correcta.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Wenlan Chen y Kristin M. Beck del MIT, Robert Bücker de la Universidad Tecnológica de Viena, y Michael Gullans, Mikhail D. Lukin y Haruka Tanji-Suzuki de la Universidad de Harvard.