Las aplicaciones cada vez más complejas, como la inteligencia artificial, requieren computadoras más potentes que consumen más energía. La computación óptica es una solución propuesta para aumentar la velocidad y la eficiencia energética, pero aún no se ha implementado debido a limitaciones e inconvenientes. La Universidad de Tokio ha desarrollado una nueva arquitectura de diseño que aborda estas deficiencias.
Los investigadores han utilizado la computación óptica, que aprovecha la velocidad de las ondas de luz y su capacidad de interactuar de formas complejas con diferentes materiales ópticos sin generar calor. Si a esto se le suma una amplia gama de ondas de luz que pueden atravesar materiales simultáneamente sin afectarse entre sí, en teoría se podría crear un ordenador de alta velocidad, eficiente energéticamente y con gran capacidad de conexión en paralelo.
La nueva arquitectura de diseño, llamada fundición por difracción, introduce algunos conceptos en el campo de la computación óptica que podrían hacerla más atractiva para su implementación en dispositivos informáticos de próxima generación.
Obtención de elementos ópticos flexibles y eficientes
Para desarrollar la arquitectura, los investigadores introdujeron un esquema de computación óptica llamado proyección de difracción que mejora la proyección de sombras. La proyección de sombras se basa en rayos de luz que interactúan con diferentes geometrías, mientras que la proyección de difracción se basa en propiedades de la onda de luz en sí, lo que da como resultado elementos ópticos funcionalmente flexibles y más eficientes espacialmente, que son extensibles de las formas que se esperarían y requerirían para una computadora universal.
El equipo propone un sistema totalmente óptico, es decir, que solo convierta el resultado final en algo electrónico y digital. Antes de esa etapa, cada paso del sistema es óptico. Su idea es tomar una imagen como fuente de datos y combinar esa imagen de origen con una serie de otras imágenes que representan etapas en operaciones lógicas. La luz pasará por cada una de las capas proyectando una imagen en un sensor, que luego se convertirá en datos digitales para el almacenamiento o presentación al usuario.