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La propuesta plantea un nuevo modelo de procesamiento de información mediante fotónica integrada, con aplicaciones en inteligencia artificial y simulación avanzada.
Investigadores del Photonic Research Lab, PRL, de la Universidad Politécnica de Valencia, UPV, y de la Universidad de Vigo han desarrollado los fundamentos de una nueva teoría de computación basada en luz que podría contribuir a reducir el consumo energético de los centros de datos y mejorar el rendimiento de aplicaciones de alto procesamiento de datos.
El trabajo, coliderado por los investigadores José Capmany y Andrés Macho, ha permitido desarrollar y validar experimentalmente una nueva teoría de la información denominada Información Fotónica Analógica, API, un modelo diseñado para aprovechar las capacidades de la fotónica integrada, tecnología que emplea circuitos ópticos en lugar de sistemas electrónicos convencionales.
La propuesta plantea una nueva forma de procesar información mediante el uso de luz, lo que permitiría ejecutar determinados cálculos complejos con mayor eficiencia que las arquitecturas electrónicas actuales. Según los investigadores, esta aproximación podría resultar especialmente útil en aplicaciones de inteligencia artificial, simulación científica, análisis de datos y diagnóstico médico.
Uno de los principales avances del trabajo consiste en desarrollar un modelo matemático concebido específicamente para las capacidades de los sistemas fotónicos. Según explica José Capmany, el enfoque invierte la metodología habitual de diseño computacional, en la que primero se desarrolla el modelo matemático y posteriormente se adapta la tecnología para implementarlo.
La nueva teoría permitiría reducir tanto los tiempos de procesamiento como el consumo energético asociado a operaciones que actualmente requieren una elevada capacidad de cálculo. Este aspecto resulta especialmente relevante para los centros de datos, cuya demanda energética continúa aumentando debido al crecimiento de la inteligencia artificial y del procesamiento masivo de información.
Entre las posibles aplicaciones de la tecnología destacan la simulación molecular para el desarrollo de nuevos medicamentos, los sistemas de conducción autónoma, la robótica avanzada y el procesamiento de imágenes médicas.
En el ámbito sanitario, los investigadores apuntan que la computación fotónica podría acelerar la generación y el tratamiento de imágenes diagnósticas, como las obtenidas mediante tomografía axial computarizada, TAC. Asimismo, la tecnología podría utilizarse en sectores como la astronomía o la defensa, donde es necesario procesar grandes volúmenes de datos en tiempos reducidos.
Otro de los aspectos destacados del trabajo es su potencial para ofrecer una mayor tolerancia a errores que otras tecnologías emergentes, como la computación cuántica. Según los autores, esta característica reduciría la necesidad de recursos destinados a la corrección de errores y facilitaría la escalabilidad de futuros sistemas.
Los investigadores consideran que estos avances podrían sentar las bases para una nueva generación de chips fotónicos capaces de coexistir con la electrónica convencional y ampliar las capacidades de procesamiento de información en aplicaciones de alta demanda computacional.
