Investigadores de Photonic Research Lab (PRL) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) han desarrollado las bases de una nueva teoría de computación basada en luz que podría reducir de forma significativa el consumo de energía de los centros de datos y acelerar procesos tecnológicos clave en sectores como la salud, la automoción, la defensa o la astronomía.
El trabajo, en colaboración con la Universidad de Vigo, lo han coliderado los investigadores de la PRL-UPV José Capmany (a la izquierda en la foto) y Andrés Macho (a la derecha). La investigación ha sido capaz de desarrollar y demostrar experimentalmente los fundamentos de una nueva teoría de la información basada en la luz, denominada Información Fotónica Analógica (Analog Photonic Information, API).
La investigación propone una nueva forma de procesar información utilizando fotónica integrada, es decir, circuitos que trabajan con luz en lugar de electricidad. Esta tecnología permitiría realizar determinados cálculos complejos de una manera mucho más rápida y eficiente que los sistemas electrónicos actuales, especialmente en tareas relacionadas con inteligencia artificial, simulaciones científicas o diagnóstico médico.
“Hasta ahora, los modelos matemáticos de computación se diseñaban primero y después se intentaba adaptar la tecnología a ellos. Nosotros hemos invertido el proceso: hemos creado un modelo matemático pensado específicamente para aprovechar las capacidades reales de la tecnología fotónica actual y futura”, explica Capmany.
Este nuevo lenguaje basado en luz permitiría reducir los tiempos de procesamiento y el consumo energético en operaciones que actualmente requieren enormes capacidades de cálculo. Esto tendría un impacto directo en los centros de datos, cuya demanda de energía crece cada año debido al auge de la IA y el procesamiento masivo de información.
Entre las aplicaciones potenciales del sistema destacan el desarrollo de nuevos medicamentos mediante simulaciones moleculares, la mejora de sistemas de conducción autónoma, la robótica avanzada o el procesamiento de imágenes médicas. En este último caso, podría contribuir a acelerar pruebas como un TAC, reduciendo el tiempo necesario para generar y procesar las imágenes diagnósticas.
La tecnología también podría aplicarse en ámbitos como la astronomía o la defensa, donde se manejan enormes volúmenes de datos que requieren respuestas en tiempo real.
Uno de los aspectos más relevantes del trabajo es que esta nueva computación fotónica sería más tolerante a errores y necesitaría menos recursos adicionales para corregirlos que otras tecnologías emergentes, como la computación cuántica. Esto facilitaría su escalabilidad y su futura implantación en sistemas reales.
“Si tenemos éxito, habremos asentado las bases para diseñar toda una nueva generación de chips fotónicos que coexistirían con los electrónicos actuales y podría transformar la manera en la que procesamos la información”, afirma Macho.
Photonics Research Lab (PRL) es un grupo de la UPV que impulsa proyectos científicos con impacto real, aplicando la fotónica y la óptica a sectores estratégicos como las telecomunicaciones, la movilidad, la biomedicina o la industria.
Conformado por más de 50 investigadores, PRL es un grupo multidisciplinar comprometido con una ciencia que trasciende el laboratorio, generando soluciones que mejoran procesos, impulsan la competitividad y benefician directamente a la sociedad.
