Con este fin un grupo de investigadores en nanotecnología de IBM en conjunto con el Centro Alemán para la Ciencia Láser de Electrones Libres investigaron hasta dónde era posible reducir dicha cantidad de “espacio” en donde se almacena 1 bit de información, logrando reducirla a tan sólo 12 átomos.

Según Andreas Heinrich, uno de los encargados del proyecto, cada vez se encuentran más cerca de vencer a la Ley de Moore, ya que si consiguen almacenar 1 bit en un átomo será imposible seguir reduciendo la escala.

Ahora bien la investigación no tiene como norte el desarrollo de un nuevo sistema de almacenamiento, sino que lograr demostrar la menor cantidad de átomos que deben ser utilizados para crear una memoria que sea confiable.

De esta manera para lograr este avance los investigadores utilizaron un microscopio de efecto túnel para manipular la estructura de los doce átomos, todo lo anterior se llevó a cabo sobre un sustrato de cobre que se encontraba a una temperatura de -270 grados centígrados.

Link: World’s Smallest Memory Bit Stores Data Using Just 12 Atoms (Popular Science)

Esto significa que, si agrandaramos un electrón al tamaño del sistema solar, se vería perfectamente esférico excepto por una desviación del tamaño de un pelo humano.

Los físicos midieron las partículas usando lásers, que detectaron los movimientos de los mismos para ver si había algún bamboleo distintivo que sugiriera que su forma estaba distorsionada, como debiera ocurrir si los electrones no eran perfectamente redondos.

Durante más de una década no se había observado ninguna imperfección, hasta ahora. El resultado es importante para el estudio de la antimateria, una sustancia que se comporta igual que la materia que conocemos, pero que tiene una carga eléctrica contraria a la materia normal.

Por ejemplo, la versión de antimateria de un electrón (con carga negativa), sería un anti-electrón con carga positiva – o como se llama también, un positrón.

Entender la forma del electrón podría ayudar a conocer cómo se comportan los positrones, y en qué se diferencia la materia y la antimateria. Se supone que después del Big Bang se crearon cantidades iguales de materia que de antimateria. Sin embargo, la antimateria sólo ha sido vista por pocos segundos en rayos cósmicos y otras sustancias, por lo que es un asunto del que no se conoce mucho. La antimateria y la materia se aniquilan cuando entran en contacto, liberando energía.

“Los astrónomos han mirado hacia los bordes del universo visible e incluso ahí sólo ven materia, no grandes cantidades de antimateria. Los físicos no saben lo que le pasó a toda la antimateria, pero este estudio nos puede ayudar a confirmar o descartar algunas de las explicaciones”, señaló Edward Hinds, co-autor del proyecto, que será publicado en la revista Nature.

Link: Electrons are almost perfectly round, scientists discover (Telegraph)

Alguien con mucho tiempo libre, pero también con mucho talento, publicó hoy en Newgrounds un trabajo titulado “The Scale of the Universe”, una animación interactiva en Adobe Flash que permite al usuario desplazar un dial a través de una línea de órdenes de magnitud, que a su vez produce un efecto zoom en la animación principal.

El tamaño más pequeño que parte exponiéndose está en un rango de 10^-35 metros, señalando que eso es más o menos la “distancia de Planck” y que cualquier medida inferior a esa sencillamente no tiene sentido físico.

A medida que vamos subiendo, pasamos por los neutrinos (10^-24 m), quarks (10^-18 m), protones (10^-15 m), la longitud de onda de los rayos gamma (10^-12 m), el átomo de hidrógeno (2.5 x 10^-11 m), el ADN (3 x 10^-9 m), un virus (5 x 10^-7 m), los glóbulos rojos, el cabello humano, una hormiga, un huevo, una persona, una casa, un avión, la Torre Eiffel, el Monte Everest, Nereida (luna de Neptuno), Plutón, la Tierra, Júpiter, el Sol, Antares, Sirio, la Nebulosa de Orión, la Vía Láctea, y bueno… el Universo, cuyo tamaño estimado es de (9.3 x 10²⁶ m).

En un momento me sentí muy poderoso al lado de los átomos pero después me sentí ínfimo. De más está decir que esta cosa no se ve en el iPad porque el iPad no corre Flash. No lo digo porque sea relevante sino de puro pesado.

Link: The Scale of the Universe (Newgrounds)

(c) Saw-Wai Hla, Ohio University

Un equipo integrado por físicos alemanes y estadounidenses lograron captar -por primera vez- la forma en que los electrones giran en átomos individuales, logrando un importante avance para la naciente tecnología denominada como espintrónica.

Para lograr capturar al espín los investigadores crearon un microscopio especial con una punta cubierta de hierro, de manera de poder manipular los átomos de cobalto ubicados en una placa de manganeso. Por medio de la microscopía de efecto túnel los investigadores lograron reposicionar cada átomo aislado de cobalto sobre una superficie, logrando de esta manera cambiar la dirección de los espines de los electrones y dejando establecido que es posible manipular los electrones a nivel cuántico.

El desarrollo de la espintrónica -un campo emergente y experimental de investigación electrónica- podría reemplazar a futuro a la actual electrónica, gracias al desarrollo de instrumentos más pequeños y potentes. Una de las finalidades de esta nueva rama de investigación es lograr importantes saltos en el desarrollo de medios de almacenamiento y de procesamiento que saquen provecho del giro de los átomos individuales (Espín).

Saw-Wai Hla -profesor de Física y Astronomía en la Universidad de Ohio y uno de los líderes del equipo- explicó que las distintas direcciones del espín pueden significar diferentes estados para el almacenamiento de los datos.

Los actuales dispositivos de almacenamiento utilizados en los computadores abarcan decenas de miles de átomos. En el futuro, podríamos ser capaces de utilizar un átomo y cambiar la potencia del computador en un factor de miles

Otra ventaja que se obtendría con el avance de esta tecnología viene dada por su menor disipación de calor, lo que en la actualidad es uno de los principales desafíos que enfrenta la actual electrónica de consumo.

Ahora los investigadores deben lograr reproducir el experimento a temperatura ambiente, ya que para realizar el experimento utilizaron helio líquido para enfriar la temperatura hasta alcanzar 10º Kelvin (-263º C).

Link: Physicists capture first images of atomic spin (Vía Popular Science)

Científicos lograron filmar por primera vez un electrón en movimiento gracias a una tecnología reciente que genera pulsos cortos e intensos de luz láser. A un electrón le toma 140 atosegundos dar una vuelta alrededor del núcleo de un átomo, así que seguirlo no es tarea menor. Un Atosegundo (0,000000000000000001 segundos) es a un segundo lo que un segundo es a la edad de universo. Piénsenlo. Tómense su tiempo.