MATEMÁTICAS Científicos españoles escriben el número pi más pequeño

En una imagen se ve el número 3,14159265358979323846, es decir, el famoso número pi con 20 decimales, grabado sobre una placa de silicio. Sólo que está escrito en binario, en una sucesión de ceros y unos: los puntos corresponden a 1 y los no puntos a 0. En la imagen hay concretamente 72 ceros y unos embutidos en un cuadrado de 0,2 milésimas de milímetro de lado: "El número pi más pequeño que se ha escrito", dice Ricardo García, investigador del Centro Nacional de Microelectrónica del CSIC, en Tres Cantos (Madrid), jefe del grupo autor del trabajo.

El pasado año García inventó una nueva forma de grabar información en placas de silicio, orientada, como la mayor parte de los desarrollos de la microelectrónica actual, a la fabricación de chips más pequeños. La principal aportación de esta técnica es que aprovecha las moléculas de agua que de forma natural están en las superficies de silicio, para que sean ellas mismas las que oxiden el metal con la ayuda de un microscopio de fuerzas atómicas. Lo habitual hasta ahora es tratar de eliminar esta capa de moléculas de agua del silicio antes de empezar a grabar. "No es un gran avance, sino una demostración de que la técnica que hemos desarrollado funciona realmente", afirma García.El número pi más pequeño se escribió así: la punta del microscopio se acerca al silicio hasta que entre en contacto con la capa de moléculas de agua, con lo que se crea una especie de finísima columna de agua entre ambos; luego se aplica un pequeño voltaje, que se transmite de la punta del microscopio al silicio precisamente por el agua, y que acaba oxidando al silicio y escribiendo así la información. Una de las ventajas de aprovechar las columnas de agua es que son muy finas, de manera que la superfice de silicio que se oxida es mucho más pequeña que con las técnicas convencionales de grabación.

En la imagen, los unos y los puntos son silicio oxidado, mientras que los ceros, los no puntos, son silicio sin oxidar. Cada uno mide unas 20 millonésimas de milímetro. Están apretados en el silicio con una densidad "unas cien veces mayor que los mejores dispositivos de almacenamiento actualmente en el mercado", afirma García.

La técnica -que el grupo del CNM no ha patentado y en la que ahora, dicen, trabaja también un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts- está, sin embargo, aún lejos de ser comercializada. Una de las razones es el tiempo que requiere. En grabar el número pi se tarda menos de un minuto, poco para un dispositivo de laboratorio pero aún demasiado para lo que busca la industria.

Se trataría además de dispositivos de almacenamiento de memoria pero de solo lectura, no sería posible borrar y volver a reescribir. El grupo de García (formado por Montserrat Calleja, Marta Tello y Fernando García) trabaja ahora en sistemas que puedan además borrarse, hechos con transistores de un solo electrón.

"Se trata de hacer una caja, una espece de corral, que contenga un solo electrón. Con un voltaje tú puedes hacer que haya electrones en el corral o no, y así consigues que cuando haya electrones dentro la corriente no pueda pasar, pero cuando esté vacía sí", explica García. "Eso ya es un interruptor con el que expresar los ceros y unos binarios, los bits de información". Los transistores de un solo electrón están siendo desarrollados por varios grupos en todo el mundo; la aportación del español sería fabricar, con su técnica de columnas de agua, el corral que confina al electrón.