Chega a innovación, o chip que se ocupa da luz

É posible que a fíos óptica xa non teña obstáculos.

Estudo do Politécnico de Milán coa Sant'Anna School of Advanced Studies de Pisa, e a Universidade de Glasgow e Stanford, publicado en Nature Photonics

Un estudo do Politécnico de Milán, realizado xunto coa Sant'Anna School of Advanced Studies de Pisa, a Universidade de Glasgow e a Universidade de Stanford -publicado pola prestixiosa revista Nature Photonics- permitiu crear algunhas chips fotónicos que calculan matematicamente a forma óptima da luz para atravesar mellor calquera ambiente, incluso descoñecido ou cambiando co paso do tempo.

Os investigadores sinalan que o problema é ben coñecido: a luz é sensible a calquera forma de obstáculo, aínda que sexa moi pequeno. Pensemos, din, por exemplo en como vemos os obxectos mirando a través de cristais esmerilados ou simplemente con lentes de néboa.

O efecto, continúan os estudosos, é completamente semellante nun feixe de luz que transporta fluxos de datos en sistemas ópticos sen fíos: a información, aínda que aínda está presente, está completamente distorsionada e extremadamente difícil de recuperar. Os dispositivos desenvolvidos nesta investigación son pequenos chips de silicio que funcionan como transceptores intelixentes: ao cooperar en parellas poden 'calcular' de forma automática e autónoma que forma debe ter un feixe de luz para atravesar un ambiente xenérico coa máxima eficiencia. Non só iso, ao mesmo tempo tamén poden xerar moitas vigas superpostas, cada unha coa súa propia forma, e dirixilas sen interferir entre si; deste xeito conséguese aumentar significativamente a capacidade de transmisión, tal e como requiren os sistemas sen fíos de nova xeración.

“Os nosos chips son procesadores matemáticos que tratan a luz de forma moi rápida e eficiente, case sen consumir enerxía. Os raios ópticos xéranse mediante operacións alxébricas sinxelas, fundamentalmente sumas e multiplicacións, realizadas directamente sobre os sinais luminosos e son transmitidas por microantenas integradas directamente nos chips. As vantaxes desta tecnoloxía son moitas: extrema simplicidade de procesamento, alta eficiencia enerxética e enorme ancho de banda, que supera os 5000 GHz”. di Francesco Morichetti, xefe do Laboratorio de Dispositivos Fotónicos do Politécnico de Milán.

“Hoxe toda a información é dixital, pero en realidade, as imaxes, os sons e todos os datos son intrinsecamente analóxicos. A dixitalización permite un procesamento moi complexo, pero a medida que crece o volume de datos estas operacións son cada vez máis difíciles de soster dende o punto de vista enerxético e computacional. Hoxe buscamos con gran interese o retorno ás tecnoloxías analóxicas, a través de circuítos dedicados (coprocesadores analóxicos) que estarán habilitando os sistemas de interconexión sen fíos 5G e 6G do futuro. Os nosos chips funcionan exactamente así”, subliña Andrea Melloni, directora de Polifab, o centro de micro e nanotecnoloxía do Politécnico de Milán.

Marc Sorel, profesor de Electrónica do Instituto TeCIP (Instituto de Telecomunicacións, Enxeñaría Informática e Fotónica) da Scuola Superiore Sant'Anna, engade finalmente que "o cálculo analóxico realizado con procesadores ópticos é crucial en numerosos escenarios de aplicación que inclúen aceleradores matemáticos para sistemas neuromórficos, computación de alto rendemento (HPC) e intelixencia artificial, ordenadores cuánticos e criptografía, sistemas avanzados de localización, posicionamento e sensores, e en xeral todos os sistemas nos que sexa necesario o procesamento de grandes cantidades de datos a moi alta velocidade”.

BlogInnovazione.it