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El envío de información mediante la variación de las propiedades de las ondas electromagnéticas ha servido a la humanidad desde hace más de un siglo, pero a medida que nuestros chips electrónicos disminuyen de tamaño, las señales que llevan pueden difundirse a través de los cables e interferir unos con otros, presentando una barrera a una mayor reducción de tamaño. Una posible solución podría ser la de codificar unos y ceros, no con tensión,  sino con el espín del electrón (spin),  los investigadores han cuantificado algunos de los beneficios que este nuevo enfoque podría generar.

En un artículo en la revista AIP’s journal Applied Physics Letters, un equipo de la University of Rochester y la  University of Buffalo ha propuesto un nuevo sistema de comunicaciones que utiliza cables de silicio para llevar una corriente constante para conducir electrones desde un emisor a un receptor. Al cambiar  la imanación en un contacto, se puede inyectar el espín del electrón (ya sea hacia arriba o hacia abajo) hasta el final del transmisor.

En el extremo receptor, un imán puede separar la corriente basada en el espín, y un dispositivo de lógica  registraría los unos y ceros. Los investigadores eligieron los cables de silicio ya que en los electrones del silicio su espín permanece más que en otros semiconductores. El equipo calculó el consumo de ancho de banda y la potencia de un modelo de Circuito de comunicación-espín, y encontró que se transmite más información y se utiliza menos energía que  en los circuitos con las técnicas existentes en la actualidad.

Los investigadores encontraron que la latencia o el tiempo que tarda la información en viajar del transmisor al receptor, fue mayor en el Circuito de comunicación-espín, pero otros beneficios significan que el nuevo esquema puede algún día constituir el diseño de muchas tecnologías emergentes.

Artículo: «Silicon spin communication»  publicado en Applied Physics Letters.

Autores: Hanan Dery (1,2), Yang Song (2), Pengke Li (1), e Igor Zutic (3).

(1) Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación de la Universidad de Rochester
(2) Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Rochester
(3) Departamento de Física de la Universidad de Buffalo, Universidad Estatal de Nueva York