¿Qué sucederá cuando el inmenso poder de los microprocesadores que controlan actualmente la era informática cese algún día?

La prosperidad y la economía de los países depende de una pregunta: ¿después del 2020 seguirá en vigor la ley de Moore para la tecnología informática basada en el silicio? Esta ley es el motor de una industria de un billón de dólares. Gracias a ella podemos recibir (y después desechar) tarjetas musicales de cumpleaños que tienen más poder de procesamiento que todas las computadoras juntas utilizadas por los aliados durante la Segunda Guerra Mundial.

El secreto de la ley de Moore es que más o menos cada 18 meses los fabricantes de chips duplican la cantidad de transistores que cabe en una placa de silicio del tamaño de una uña. ¿Cómo lo logran? Utilizan rayos ultravioleta para grabar surcos microscópicos en el silicio cristalino. Un cable en un chip Pentium es 500 veces más fino que un cabello humano. Su capa aislante tiene un espesor de apenas 25 átomos.

Pero las leyes de la física sugieren que este ritmo de duplicación no puede continuar indefinidamente. Llegará el momento en que los transistores serán tan diminutos que el tamaño de sus componentes será casi el de una molécula. En dimensiones tan pequeñas rigen las extrañas reglas de la mecánica cuántica. Como si fuesen agua en una manguera picada, los electrones se saldrían de las capas con un espesor equivalente a un átomo, provocando cortocircuitos fatales.

Los componentes de los transistores ya casi están en el límite peligroso del "cero coma uno", con 0,1 micras de ancho, y con capas aislantes de tan sólo unos átomos de espesor. El año pasado, el ingeniero de Intel Paul Packan dio públicamente la voz de alarma en la revista Science, diciendo: "Actualmente, no hay solución conocida para este problema".

La palabra clave es "conocida". La búsqueda del sucesor del silicio se ha convertido en una especie de cruzada, el santo grial de la informática. Entre los físicos ya se ha iniciado la carrera para crear el Silicon Valley del próximo siglo. He aquí algunas de las alternativas teóricas que se están estudiando:

La computadora óptica

Esta computadora utiliza rayos láser en vez de electricidad. A diferencia de los cables, estos pueden pasar uno a través de otro, con lo que podrían construirse microprocesadores tridimensionales. Ya se ha inventado un transistor óptico pero, lamentablemente, los componentes siguen siendo demasiado grandes y engorrosos. El equivalente óptico de una computadora personal tendría el tamaño de un auto.

La computadora de ADN

Una de las ideas más ingeniosas en las que se está trabajando es computar con ADN, utilizando esta molécula de doble hebra como una especie de cinta de computadora biológica, aunque en lugar de codificar los ceros y unos del sistema binario, utilizaría los cuatro ácidos nucleicos, representados por A, T, C y G. Este método ayuda a procesar números grandes, y por eso los grandes bancos y otras instituciones podrían emplearlo. Pero una computadora de ADN sería demasiado aparatosa y es poco probable que reemplace a las computadoras portátiles.

Computadoras moleculares y de punto cuántico

Otros diseños incluyen la computadora molecular y la de punto cuántico (que, respectivamente, sustituyen al transistor de silicio con una sola molécula y un solo electrón respectivamente). Pero estos métodos plantean enormes problemas técnicos, como la producción en masa de cables y aislantes atómicos. Aún no existen prototipos viables.

La computadora cuántica

La gran sorpresa en esta carrera podría ser la computadora cuántica. La idea es dirigir un láser o haz de radio sobre un conjunto de núcleos atómicos cuidadosamente ordenados, donde cada uno gira como un trompo. Cuando el haz rebota en los átomos, invierte el sentido de la rotación de algunos de ellos. Al analizar los cambios en el sentido de la rotación, se pueden realizar cálculos complejos.

Ninguno de estos diseños puede comercializarse por ahora. La mayoría son meras hipótesis, e incluso los que ya tienen prototipos en marcha son demasiado rudimentarios para rivalizar con el silicio.

Quizá todo esto tenga su lado bueno. Si la ley de Moore continuara vigente, algunos estiman que para el año 2050 nuestras computadoras podrán procesar más de 500-mil millones de bytes por segundo y, como sugiere Ray Kurzweil, serían más inteligentes que los humanos. Según la teoría de la evolución, los organismos son reemplazados por especies más adaptables. Cuando nuestros robots se cansen de recibir órdenes puede que, con un poco de suerte, tengan mayor compasión con nosotros que la que la especie humana ha tenido con los animales que ha llevado a la extinción.