Datos y átomos

Cada dos años, el aumento en la densidad de almacenamiento de datos de los sistemas informáticos permite que sus dispositivos de memoria sean cada vez más pequeños. Recientemente, los investigadores de la Sociedad Científica Max Planck y de IBM comprobaron qué tan lejos se puede llevar ese proceso de miniaturización: crearon la unidad de almacenamiento de información más pequeña del mundo.

En lugar de reducir cada vez más el tamaño de las piezas necesarias para construir esos dispositivos, los científicos invirtieron la premisa de trabajo: “Partiendo de la instancia más pequeña, construimos una unidad de almacenamiento de datos átomo por átomo”, explica Andreas Heinrich, director del laboratorio de IBM en Almaden, California.

Tan pequeño que no puede ser visto

Sebastian Loth, experto en física experimental y uno de los creadores del dispositivo en cuestión, sostiene que se necesitó un conjunto de doce átomos, conformado por dos cadenas de seis átomos, para almacenar un bit de información –un dígito binario es la unidad más pequeña en el ámbito de la computación– durante un tiempo prolongado. Para conseguir lo mismo, un disco duro moderno necesita más de un millón de átomos. El nuevo dispositivo de almacenamiento es tan pequeño que no puede ser visto ni con un microscopio.

Loth, quien trabajó hasta septiembre de 2011 para IBM, asegura que esta empresa cultiva una visión a largo plazo y está dispuesta a hacer enormes inversiones en ciencia básica. IBM colabora estrechamente con el Centro para la Ciencia del Láser de Electrones Libres (CEFL), en donde Loth trabaja desde entonces. El CEFL es el resultado de una cooperación entre el Sincrotrón Alemán de Electrones (DESY) –el mayor centro de investigación de física de partículas del país–, la Sociedad Científica Max Planck y la Universidad de Hamburgo.

¿Revolución en la técnica de la computación?

Fue en el CEFL donde Loth y sus colegas dedicaron horas al diseño de un dispositivo de almacenamiento de datos ultrapequeño. Los experimentos que les permitieron conseguir resultados esperanzadores a finales de 2011 fueron los siguientes: en lugar de utilizar los materiales ferromagnéticos usualmente usados en los discos duros de las computadoras –los que atraen las partículas de hierro, níquel o cobalto, por ejemplo–, hicieron pruebas con materiales antiferromagnéticos.

En los materiales antiferromagnéticos, los átomos se distribuyen en todas las direcciones, evitando que se creen campos magnéticos que entorpecen la acción de los elementos responsables del almacenamiento de datos. Al mismo tiempo, la distribución de los átomos permite que estos elementos se organicen a lo largo de la estructura disponible lo más estrechamente posible, sin desperdicio de espacio. “Este nuevo principio de almacenamiento tiene potencial para revolucionar la técnica de la computación”, asegura Loth.

Hasta ahora, la tecnología desarrollada se limita al campo de la ciencia básica, agrega Loth. Sin embargo, el principio de usar antiferromagnetismo para concebir unidades de almacenamiento de datos ya ha despertado gran interés. De ahora en adelante, la meta es adaptar los resultados de la investigación científica en este campo para que los dispositivos de almacenamiento de datos ultrapequeños puedan convertirse en una tecnología de uso cotidiano.

Autores: Judith Hartl / Evan Romero-Castillo
Editor: Pablo Kummetz