Los superordenadores del futuro usarán transistores fotónicos

Para trabajar, los fotones tienen que encontrarse y "hablar", y los fotones muy raramente interactúan entre sí", explica Anders Sondberg Sorensen, físico cuántico en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague. La luz no funciona como en "La Guerra de las Galaxias" donde las personas luchan con espadas de luz y pueden hacerlas chocar. En el mundo real, cuando dos rayos de luz se encuentran y se cruzan, los dos haces pasan uno a través del otro. Eso se denomina óptica lineal.

Lo que Anders Sorensen quiere hacer con la luz pertenece a la óptica no lineal. Eso significa que los fotones de los haces de luz choquen entre sí y se puedan afectar mutuamente. Pero esto es muy difícil de lograr en la práctica. Los fotones son tan pequeños que una colisión entre dos es muy remota, a menos que uno pueda controlarlos, y esto es precisamente lo que Anders Sorensen ha desarrollado en una teoría.

En lugar de disparar dos fotones uno contra el otro desde direcciones diferentes e intentar conseguir que choquen, el científico quiere emplear un átomo como intermediario. El átomo sólo puede absorber un fotón; así lo determinan las leyes de la física. Si se dirigen dos fotones hacia el átomo, ambos chocarán en este último, y eso es exactamente lo que Sorensen quiere.

Sin embargo, el átomo, aunque más grande que un fotón, aún es muy pequeño y resulta difícil de acertar con un impacto. Así que los fotones tienen que ser enfocados con mucha precisión. En un experimento anterior, los investigadores descubrieron que las microondas pueden ser enfocadas en un átomo a través de un nanocable superconductor. Eso les llevó después a concebir la idea de que lo mismo podría suceder con la luz visible.

El modelo teórico demuestra que esto funciona. El átomo es acercado hacia el nanocable. Se envían dos fotones hacia el átomo, y cuando impactan se produce una interacción entre ellos, en la cual uno transmite su información al otro. La información se envía en bits que son unos o ceros, y el orden de los dígitos produce el mensaje. (Hoy ya podemos enviar información a través de fibra óptica, aunque cada bit está compuesto por millones de fotones. En la óptica cuántica, cada bit es un solo fotón.) Ahora el fotón ha recibido su mensaje y la señal continúa su ruta.