Se ha inventado un transistor que simula algunas de las funciones de las neuronas a partir de experimentos y modelos desarrollados por investigadores de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) en el estado de São Paulo, Brasil, Universidad de Würzburg en Alemania, y la Universidad de Carolina del Sur en los Estados Unidos.

El dispositivo, que tiene partes micrométricas y nanométricas, puede ver la luz, contar, y almacenar información en su propia estructura, prescindiendo de la necesidad de una unidad de memoria complementaria.

Se describe en el artículo "Efecto de cubo basculante a nanoescala en un contador basado en transistores de puntos cuánticos", publicado en la revista Nano letras .

"En este articulo, mostramos que los transistores basados ​​en puntos cuánticos pueden realizar operaciones complejas directamente en la memoria. Esto puede conducir al desarrollo de nuevos tipos de dispositivos y circuitos informáticos en los que las unidades de memoria se combinan con unidades de procesamiento lógico. economizando espacio, tiempo, y consumo de energía, "dijo Víctor López Richard, profesor del Departamento de Física de la UFSCar y uno de los coordinadores del estudio.

El transistor fue producido por una técnica llamada crecimiento epitaxial, que consiste en recubrir un sustrato de cristal con una película fina. Sobre este sustrato microscópico, gotitas nanoscópicas de arseniuro de indio actúan como puntos cuánticos, confinando electrones en estados cuantificados. La funcionalidad de la memoria se deriva de la dinámica de la carga y descarga eléctrica de los puntos cuánticos, creando patrones de corriente con periodicidades que son moduladas por el voltaje aplicado a las puertas del transistor o la luz absorbida por los puntos cuánticos.

"La característica clave de nuestro dispositivo es su memoria intrínseca almacenada como una carga eléctrica dentro de los puntos cuánticos, "Dijo Richard." El desafío es controlar la dinámica de estas cargas para que el transistor pueda manifestar diferentes estados. Su funcionalidad consiste en la capacidad de contar, memorizar, y realizar las operaciones aritméticas simples que normalmente hacen las calculadoras, pero usando incomparablemente menos espacio, tiempo, y poder."

Según Richard, es poco probable que el transistor se utilice en la computación cuántica porque esto requiere otros efectos cuánticos. Sin embargo, podría conducir al desarrollo de una plataforma para su uso en equipos como contadores o calculadoras, con memoria intrínsecamente vinculada al transistor mismo y todas las funciones disponibles en el mismo sistema a escala nanométrica, sin necesidad de un espacio separado para almacenamiento.

"Es más, se podría decir que el transistor puede ver la luz porque los puntos cuánticos son sensibles a los fotones, "Richard dijo, "y al igual que el voltaje eléctrico, la dinámica de la carga y descarga de puntos cuánticos se puede controlar mediante la absorción de fotones, simulando respuestas sinápticas y algunas funciones de las neuronas ".

Será necesario realizar más investigaciones antes de que el transistor pueda utilizarse como recurso tecnológico. Por ahora, funciona solo a temperaturas extremadamente bajas, aproximadamente 4 Kelvin, la temperatura del helio líquido.

"Nuestro objetivo es hacerlo funcional a temperaturas más altas e incluso a temperatura ambiente. Para ello, tendremos que encontrar la manera de separar los espacios electrónicos del sistema lo suficiente para evitar que se vean afectados por la temperatura. Necesitamos un control más refinado de las técnicas de síntesis y crecimiento de material para ajustar los canales de carga y descarga. Y los estados almacenados en los puntos cuánticos deben cuantificarse, "Dijo Richard.