10 gigabits por segundo a 268 grados centígrados bajo cero

Un conmutador óptico de silicio recientemente creado es el primero capaz de transmitir hasta 10 gigabits por segundo de datos a temperaturas de apenas unos pocos grados por encima del Cero Absoluto.

El dispositivo, que precisa de poca energía, podría ser de gran utilidad para la próxima generación de computadores superconductores, en los cuales el almacenamiento y el procesamiento de información se realizan a temperaturas criogénicas.

Aunque estos supercomputadores son aún experimentales, podrían llegar a ofrecer velocidades de cálculo hasta 10 veces más altas que las de los computadores más rápidos de hoy en día, disminuyendo al mismo tiempo y de forma notable su consumo de energía.

El hecho de que el nuevo conmutador opere en un rango amplio de temperaturas, que abarca el frío extremo que es típico de los superconductores y que solo existe de manera natural fuera de la Tierra, podría facilitar asimismo la transmisión de datos desde dispositivos en el espacio, donde la energía disponible es limitada y las temperaturas varían de forma amplia, pudiendo llegar a ser bajísimas.

Realizar conexiones eléctricas a sistemas que operan a temperaturas bajísimas es muy complicado, pero la óptica puede ofrecer una solución, tal como ha constatado el equipo de Michael Gehl, de los Laboratorios Nacionales de Sandia en Nuevo México, Estados Unidos.

El conmutador óptico que él y sus colegas han creado permite que los datos sean transmitidos desde un entorno frío usando luz a través de una fibra óptica, en vez de electricidad mediante cables.

Este nuevo conmutador óptico de silicio fue fabricado con las técnicas estándar utilizadas para producir chips de computador CMOS, lo que significa que puede ser integrado fácilmente en chips que contengan componentes electrónicos.

Este es uno de los primeros ejemplos de un dispositivo óptico de silicio funcionando a una temperatura tan baja como 268 grados centígrados bajo cero.
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El nuevo dispositivo precisa de muy poca energía para funcionar, alrededor de 1.000 veces menos que los conmutadores electroópticos disponibles comercialmente hoy en día, lo cual también ayuda a reducir el calor que el aparato aporta al entorno frío, algo importante en sistemas superconductores, que necesitan una temperatura lo bastante baja para poder hacer su trabajo.

Para probar el dispositivo, los investigadores lo situaron en una pequeña cámara de vacío que puede enfriar hasta temperaturas muy bajas aquello que se encuentre en el interior.

El conmutador convirtió una señal eléctrica enviada a él en una señal óptica.

Los científicos examinaron después esta última para medir lo bien que coincidía con los datos eléctricos de entrada.

Los investigadores probaron su aparato a temperatura ambiente, a 173 grados centígrados bajo cero y a 268,2 grados bajo cero, con varias tasas de datos, hasta 10 gigabits por segundo.

Aunque observaron un ligero incremento en los errores con la tasa más alta de datos y la temperatura más baja, esa fracción era todavía lo bastante baja como para que el sistema resultase útil para transmitir datos.

Fuente: Noticias de la Ciencia