El mundo de la ciencia admite como un gran logro la capacidad de una memoria para transferir ondas sonoras y de luz en un chip fotónico…

En Septiembre de 2017, un equipo de científicos de la Universidad de Sydney (Australia) consiguió almacenar información basada en ondas de luz utilizando ondas sonoras; para ello emplearon el sistema de memoria implementado en un microchip custom. Estos investigadores cuyo trabajo fue publicado en la revista científica Nature Communications, confían en que este avance contribuya a la evolución de los ordenadores. Y en concreto inciden que el gran cambio sería el paso de la transferencia electrónica (que obviamente emplea electrones), a la fotónica, o de luz, basada en cuantos lumínicos o fotones.

Al parecer, tecnologías como esta tendrán un papel determinante en el futuro de la industria informática, pues serán la base para construir ordenadores mucho más rápidos de los que hoy usamos.

Computación cuántica: muchas ventajas sin los problemas que ya sufrimos

Aparte de ahorrar en disipación de potencia y consumo energético, esa futurible categoría de computación cuántica podría funcionar en el orden de unas 20 veces más rápido que los ordenadores actuales. Todo radica en el empleo de fotones para el procesamiento de los datos, aunque lo más complejo no consiste en codificar la información de ese modo.

De una forma muy similar, hoy disponemos de múltiples sistemas que emplean la luz para transferir información –muy probablemente, estés empleando una conexión de fibra óptica hasta tu router para leer esta página de Future Music… Pero el auténtico problema surge cuando lo que se quiere es que un procesador recupere y procese datos en forma de fotones, ya que la luz viaja demasiado rápido (ya sabes, del orden de 300.000km por segundo).

La lentitud del sonido en comparación con la luz se convierte en una ventaja

Así las cosas, surge la idea de ralentizar esos ‘flujos fotónicos’ de información, al menos hasta que una tecnología completa de computación cuántica esté disponible. Y una posible solución surge al reducir la velocidad a la que se mueve la información en forma de luz, y convertirla en ondas sonoras –esta es la sugerencia de los investigadores australianos Moritz Merklein, Birgit Stiller, y Benjamin Eggleton, autores del trabajo al que nos referimos.

«La información en nuestro microchip bajo su modalidad sonora se transfiere a una velocidad de unos cinco órdenes de magnitud más lenta respecto a su equivalente fotónica«, comenta Stiller, supervisora del estudio. Podríamos buscar una ilustración gráfica sobre esto en la comparación entre un relámpago y su posterior trueno.

Mientras que la luz sin impedimentos atraviesa el chip en un tiempo de unos dos a tres nanosegundos, una vez almacenada como onda sonora, dicha información permanece en el chip hasta diez nanosegundos, y eso ofrece un margen de tiempo suficiente para su recuperación y procesamiento.

De este modo, ordenadores similares a los que hoy empleamos se beneficiarían de gestionar datos suministrados a una mayor velocidad, aunque ahorrando en disipación de potencia al no basarse por completo en el empleo de electrones. También se beneficiarían al evitar otros problemas derivados de la radiación electromagnética, especialmente las interferencias.

El gran logro de este equipo de científicos radica en el desarrollo de un sistema de memoria que transfiere con precisión ondas de luz y sonido en un microchip fotónico de diseño específico. Y se destaca que el sistema trabaja en un amplio ancho de banda para el almacenamiento y la recuperación de múltiples longitudes de onda.

Más info | A chip-integrated coherent photonic-phononic memory

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