El silicio es tan importante para la electrónica y la informática que se ha convertido en sinónimo de tecnología. De ahí que el lugar más importante de la tecnología en Estados Unidos se llame Silicon Valley.
Ahora, los científicos han creado una forma de fabricar chips de silicio superpuro que podrían allanar el camino hacia ordenadores cuánticos más estables.
Los chips superpuros permitirán crear ordenadores cuánticos
El silicio es el material preferido para la electrónica por varias razones. En primer lugar, es un semiconductor, lo que significa que puede conducir la electricidad a distintos niveles en diferentes condiciones. Además, al ser el segundo elemento más abundante de la corteza terrestre, no es difícil de conseguir.
Esto ha funcionado bien durante décadas, alimentando la increíble expansión de los ordenadores, pero para sistemas más avanzados la pureza del silicio se convierte en un factor limitante.
Los bits cuánticos (qubits) que procesan y almacenan la información pueden perder su “coherencia” a la menor interferencia, como una pequeña fluctuación de temperatura o una impureza del silicio.
“El problema es que, si bien el silicio natural es en su mayor parte el isótopo deseable silicio-28, también hay alrededor de un 4,5% de silicio-29”, explica el profesor David Jamieson, co-supervisor del proyecto. “El silicio-29 tiene un neutrón extra en el núcleo de cada átomo que actúa como un pequeño imán, destruyendo la coherencia cuántica y creando errores informáticos”.
Por eso, para el nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Melbourne y la Universidad de Manchester desarrollaron una forma de fabricar silicio mucho más puro.
El equipo utilizó una máquina llamada implantador de iones para disparar un haz de silicio-28 a un chip de ordenador, que sustituye gradualmente las impurezas de silicio-29 del chip por el silicio-28, más deseable. El resultado final fue que el contenido de silicio-29 se redujo del 4,5% a solo el 0,0002%, es decir, dos partes por millón.
“La gran noticia es que para purificar el silicio hasta este nivel podemos utilizar una máquina estándar (un implantador de iones) que se encuentra en cualquier laboratorio de fabricación de semiconductores, ajustada a una configuración específica que hemos diseñado”, explica Jamieson.
Cuantos más qubits tenga un ordenador cuántico, más potente será, pero también más vulnerable a los errores. Estos nuevos chips de silicio superpuro deberían ayudar a los ordenadores cuánticos con muchos qubits a mantenerse estables durante más tiempo, y el equipo afirma que el siguiente paso es probarlo.
