Más cerca de sustituir la electrónica por la fotónica

• Ingenieros de la Universidad de Utah crean un divisor de haz ultracompacto
• Acerca la posibilidad de transportar datos con luz en lugar de electrones
• Supone un paso adelante para procesar datos a la velocidad de la luz

La transmisión de información que transporta la luz se ralentiza cuando tiene que entrar en un ordenador portátil.

Ingenieros de la Universidad de Utah han desarrollado un divisor de haz ultracompacto -el más pequeño registrado- para dividir las ondas de luz en dos canales separados de información. El dispositivo lleva a los investigadores más cerca de la producción de chips fotónicos de silicio que calculan y transportan datos con luz en lugar de electrones.

El profesor asociado de Ingeniería Eléctrica y Computación Rajesh Menon y sus colegas describen su invención este 18 de mayo en la revista Nature Photonics.

La fotónica de silicio podría aumentar significativamente el poder y la velocidad de máquinas como las supercomputadoras, servidores de centros de datos y equipos especializados para coches autónomos. Con el tiempo, la tecnología podría llegar a los ordenadores personales y dispositivos móviles y mejorar las aplicaciones de juegos de azar mediante vídeo de streaming.

Salvar el "cuello de botella" del aparato receptor

"La luz es la cosa más rápida que puede utilizarse para transmitir información", dice Menon en un comunicado. "Pero esa información tiene que ser convertida en electrones cuando entra en una computadora portátil. En esa conversión, se produce un freno. La idea es hacer todo con luz".

“Los fotones llevan información en redes de fibra óptica, pero "topan" con los routers y ordenadores“

Los fotones de la luz llevan la información a través de Internet a través de redes de fibra óptica. Pero una vez que un flujo de datos alcanza un destino en el hogar o la oficina, los fotones de luz se deben convertir a electrones antes de que un router o un ordenador pueda manejar la información. Ese cuello de botella podría eliminarse si el flujo de datos se mantiene en forma de luz dentro de los procesadores de ordenador.

"Con todo el proceso en forma de luz, la computación puede ser millones de veces más rápida", dice Menon.

Para ayudar a hacer eso, los ingenieros de Utah crean una forma mucho más pequeña de divisor de haz de polarización (que parece algo así como un código de barras) en la parte superior de un chip de silicio que puede dividir la luz guiada entrante en sus dos componentes.

Antes, un divisor de haz así tenía un tamaño de más de 100 por 100 micras. Gracias a un nuevo algoritmo para diseñar el divisor, el equipo de Menon lo ha reducido a 2,4 por 2,4 micras, o un quinto del grosor de un cabello humano y cercano al límite de lo que es físicamente posible.

Precio y ahorro de energía, otras ventajas

El divisor de haz sería sólo uno de una multitud de dispositivos pasivos colocados en un chip de silicio para dirigir las ondas de luz de diferentes maneras. Al reducir el tamaño, los investigadores podrán meter millones de estos dispositivos en un solo chip.

Las ventajas potenciales van más allá de la velocidad de procesamiento. El diseño del equipo de Utah sería barato de producir, ya que utiliza técnicas de fabricación existentes para la creación de chips de silicio.

Además, dispositivos móviles como teléfonos inteligentes o tabletas construidas con esta tecnología consumirían menos energía, la batería duraría más y generarían menos calor que los dispositivos móviles existentes.