El memristor existe; Chua lo sabía
"Podemos crear ordenadores que imiten al cerebro", dice Leon Chua, padre de estas resistencias con memoria -"Estos nanocomponentes multiplicarán por 100 la capacidad de almacenamiento"
Sin resistencias, inductores y condensadores no hay circuito electrónico que valga. Así ha sido durante décadas, hasta el mayo pasado, cuando investigadores de HP demostraron físicamente lo que Leon Chua llevaba sustentando teóricamente desde 1971: la existencia del memristor.
El memristor es, en esencia, un resistencia con memoria. Las resistencias, uno de los componentes más abundantes en todo circuito electrónico, oponen una barrera al paso de la corriente eléctrica, los condensadores almacenan cierta cantidad de electricidad y los inductores o bobinas almacenan energía en forma de campo magnético.
Como una memoria flash
En cambio, el memristor es una resistencia con memoria, una característica que sólo se puede reproducir con una combinación nada práctica por desproporcionada de un gran número de resistencias, condensadores, inductores y otros elementos, algo que teóricamente Chua probó.
Un memristor es como una memoria flash: retiene los datos aunque el ordenador esté apagado, pero consume una cantidad muy inferior de energía y requiere muy poco material para construirse.
"La resistencia siempre ofrece el mismo nivel de dificultad al paso de la corriente; el memristor no, ya que varía según sea la cantidad de electricidad y la dirección del flujo: en una dirección, aumenta la resistencia; en la otra, disminuye", explica Leon Chua, que impartió una conferencia en la Escuela Enginyeria i Arquitectura La Salle de Barcelona.
El memristor puede recordar el último voltaje que ha tenido, de forma que estos datos se pueden interpretar en forma de 0 y 1, pero también en toda una gradación de estados. Dicho de otra forma, controlando la corriente eléctrica que atraviesa este componente se puede escribir y borrar la información deseada.
Chua ve a los memristores como un buen sustituto de las memorias RAM, que permiten el funcionamiento del ordenador. La información que se almacena en las RAM es temporal, es decir, desaparece cuando el equipo se apaga. Por eso cada vez que se enciende el equipo, el sistema se reinicia y hay que esperar un buen rato hasta que la memoria RAM ha cargado los datos del sistema operativo. Con una memoria construida con memristores sería posible, por ejemplo, dejar el programa Photoshop en pleno retoque digital, apagar el ordenador y, al encenderlo, quizás semanas más tarde, encontrar todo exactamente igual a como se dejó.
La tecnología de memristor podrá ser aplicada en el desarrollo de ordenadores "que puedan recordar y asociar patrones de una forma similar a como lo hace la gente. Por ejemplo, en sistemas de reconocimiento facial, que aprenderían en base a la experiencia", explica Chua.
Muchos procesos que requieren el uso de la lógica difusa, como el reconocimiento de caras, cuesta mucho resolverlos mediante las respuestas "sí" o "no", los 0 y 1 del código de los ordenadores digitales. "Lo podría hacer más eficientemente un ordenador analógico basado en el funcionamiento del cerebro".
Ordenadores digitales
A corto plazo, los memristores abren la puerta a la construcción de ordenadores digitales de encendido instantáneo (con resultados parecidos a pulsar el interruptor de la luz), memorias ultradensas y muy económicas. "El memristor puede dejar obsoletas las memorias flash o los discos duros, multiplicando por 100 la densidad de almacenamiento y la rapidez con un coste 100 veces menor", dice Chua.
A más largo plazo, el científico americano propone la creación de equipos de funcionamiento analógico, que procesarán la información y la asociarán de forma similar a como lo hace el cerebro humano.
Un científico peculiar
Leon Chua es un científico peculiar. Pese a haber acumulado en su carrera profesional 11 doctorados honoris causa, 7 patentes, 17 premios científicos y ser uno de los 15 autores de ingeniería más citados del mundo, es alérgico a los ordenadores hasta el punto de que sus presentaciones se sustentan en las arqueológicas filminas o diapositivas, en vez de los tediosos powerpoints.
Nacido en Filipinas hace 72 años, emigró a los 25 a Estados Unidos, donde desarrolló su carrera. Chua es considerado el padre de la teoría de circuitos no lineales y de las redes celulares neurales, además de haber realizado importantes aportaciones en la teoría del caos.
En 1971, Chua postuló la teoría de la existencia del memristor, aunque se ha tardado 36 años para que se demostrara físicamente. El pasado mayo, un equipo de investigadores de Hewlett Packard, liderado por Stan Williams, publicó en la revista Nature la demostración física de que el memristor existe. Lo hizo uniendo dos capas de dióxido de titanio, un semiconductor, intercalado entre los electrodos.
HP estuvo trabajando tan en secreto que a Chua, el padre teórico del invento, le anunciaron la buena nueva sólo dos semanas antes de publicar el trabajo. "La nanotecnología lo ha hecho posible", dice Chua. Y es que los memristores se manejan a escala nanométrica (un nanómetro es la mil millonésima parte del metro).
