Emplean una supercomputadora para transformar luz solar en electricidad

AGENCIA ID/DICYT El Centro de Investigación en Óptica (CIO) cuenta con una “Medusa” de 432 núcleos; no se trata de una especie exótica sino de un clúster de cómputo que alcanza una gran velocidad en las pruebas. Su rapidez equivale a (4.3 por 10 a la doceava potencia) casi como si todos los seres humanos del planeta fueran capaces de hacer mil operaciones por segundo al mismo tiempo, cada segundo las 24 horas al día.

En este centro se dedican a hacer cálculos teóricos con mecánica cuántica a fin de predecir el comportamiento óptico de los materiales. Para hacer los cálculos es necesario contar con magnos recursos computacionales y por ello emplean a Medusa.

El doctor Bernardo Mendoza Santoyo, encargado del clúster, explicó que uno de los usos que se le da a Medusa es para “predecir” las características ópticas de un material. Por ejemplo, analizan superficies de semiconductores a las cuales se les puede inyectar corriente eléctrica con un haz de luz y pronostican su funcionamiento, con el fin de poder orientar a los experimentalistas de cuáles son los mejores materiales para poder maximizar el efecto y ahorrar tiempo en su verificación.

Se trata de la superficie de silicio que tiene el elemento indio en la parte superficial y sus átomos forman cadenas muy largas por donde la corriente puede ser conducida, “con los estudios sabemos que si incidimos luz sobre esta superficie la corriente eléctrica se va por estas cadenas”.

Por el momento, el CIO emplea Medusa para una investigación sobre silicio, un material que promete mucho al utilizarlo en la conversión de luz solar a electricidad.

De manera tradicional no se podía predecir cómo funcionaban los materiales --agregó--; lo que quedaba era hacerlos con diferentes composiciones, a cada uno realizarle pruebas para la función a que estaba destinado y así comprobar su funcionalidad.

“Con esta tecnología el investigador calcula el efecto que tendrá el material, se mide su efecto, duración, composición y calidad. La importancia del clúster Medusa es que los cálculos los hacemos en 10 días; si utilizáramos un solo procesados, el tiempo empleado equivaldría a mil días, es decir, más de tres años”.

Medusa se compró hace más de una década con recursos de Conacyt, esta tecnología permite al CIO hacer cálculos de propiedades ópticas a través de la mecánica cuántica.

Este centro de investigación trabaja con Medusa en otro estudio de generación de segundo armónico, es decir, analizan cómo es el proceso microscópico de este fenómeno que se da en semiconductores a detalle; también se estudia la inyección de espín en superficies de semiconductores por su gran potencial en la espintrónica.

“Sin esta herramienta no pudiéramos llevar a cabo el estudio en un tiempo razonable. Los datos los introducimos varias veces para obtener un resultado correcto, ahí es donde resulta importante que la máquina sea rápida”, explicó el doctor Mendoza.

A Medusa le fue otorgado el cuatro lugar por la empresa Intel en cuanto a procesadores de mayor velocidad a nivel Latinoamérica.