Se denomina computación óptica a los procesos que utilizan la luz en lugar de la electricidad para almacenar, transmitir y gestionar información. El modelo aún está en desarrollo, ya que todavía no existen equipos informáticos con esta capacidad, aunque sí se está investigando sobre diferentes componentes. Como ocurre con los LED, que podrían servir para el envío de datos a grandes velocidades (de hasta 1 Gb por segundo), según un equipo de trabajo de la Universidad de Strathclyde.
Un ordenador óptico se basa en este tipo de transmisiones, que cambian los electrones de las señales eléctricas por los fotones de la luz. Éstos últimos serían la unidad básica para enviar datos y sus propiedades harían que los equipos dieran un salto considerable en lo que se refiere a rendimiento. Por el momento sólo se ha experimentado con algunos prototipos, pero ninguno ha salido del laboratorio.
En 2009, investigadores de la Universidad de Bristol ya anunciaron la puesta en marcha de un sistema óptico. Un chip que utilizaba partículas de luz para hacer cálculos sencillos. El ejemplo que ofrecieron los creadores fue una simple multiplicación, de 3×5. El dispositivo fue capaz de dar la respuesta 15. “Esta tarea puede ser llevada a cabo mucho más rápido por cualquier escolar”, comentó uno de los impulsores del experimento, “pero esto es realmente una importante demostración que prueba un principio”, añadió. Es una de las muestras más primitivas de la investigación sobre computación basada en fotones.
En IBM han creado el primer chip que combina la utilización de componentes eléctricos y ópticos. El resultado es que la parte que se rige por fotones permite una transmisión de datos miles de veces más rápida que los cables de cobre. Además, la energía que utiliza el nuevo modelo es mucho menor. Éste es un avance importante en tanto es el primer paso para poner en marcha sistemas estables que utilicen la nueva tecnología, apoyándose en la actual para sustentar su equilibrio.
Asistiendo a los primeros pasos
Recientemente científicos de la Arizona State University han hecho algo más. Tanto es así que su investigación podría tener consecuencias importantes para progresar en la computación óptica. Han creado el primer nanoláser que opera con electricidad y funciona a temperatura ambiente.
Las implicaciones de este descubrimiento están sobre todo en su capacidad para funcionar a temperatura ambiente. Los anteriores prototipos similares que se han construido se sobrecalentaban. Para su correcto funcionamiento era necesario emplazarlos en entornos donde el termómetro marcara por debajo de cero.
El nanoláser consiste en dos capas de semiconductores, compuestos de fosfito de indio (InP), y una parte central de arseniuro de indio y galio (InGaAs). Dentro también hay nitruro de silicio y plata, el material que antes se sobrecalentaba a temperatura ambiente. Con el fin de evitar esta contingencia, se ha ajustado el grosor del nitruro de silicio y se ha redefinido el proceso de fabricación del dispositivo.
Con estos cambios, el chip funciona a la perfección con la temperatura ambiente. El siguiente paso es introducir los nanoláseres en los chips de silicio que se utilizan hoy en día. Se trata de una tarea difícil porque el fosfito de indio no es compatible con el que en estos momentos pasa por ser el material más común en la industria de componentes.
El desarrollo de estos nanoláseres podría constituir la base para la construcción futura de chips que operen con luz en lugar de electricidad, lo que nos acerca un poco más a los ordenadores ópticos. Aun así habrá que esperar varios años para que se produzca el salto de verdad.
Imagen: Ranoush
