La UPV presenta la Información Fotónica Analógica, una nueva teoría de la información que podría transformar la computación
Un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV), en colaboración con la Universidad de Vigo, ha desarrollado y demostrado experimentalmente los fundamentos de una nueva teoría de la información basada en la luz: la Información Fotónica Analógica (API).
Los resultados se han publicado en Advanced Photonics, una de las revistas científicas de mayor impacto internacional en el ámbito de la fotónica.
El trabajo representa un avance significativo frente a la electrónica digital, en un contexto en el que dicha tecnología se acerca a sus límites físicos y energéticos. Demuestra que es posible realizar computación avanzada con circuitos fotónicos integrados programables, con alta tolerancia a errores y un consumo energético mucho menor que el de las tecnologías actuales.
«La ciencia computacional ha dependido históricamente de la electrónica digital, pero esta tecnología está llegando a sus límites. Con API proponemos una manera radicalmente distinta de procesar información, utilizando la luz como soporte físico», explica José Capmany, investigador del Instituto iTEAM de la UPV. «Nuestro objetivo es aumentar significativamente la potencia de computación y la cantidad de información procesable utilizando los mismos recursos».
La base de esta nueva teoría es una unidad de información alternativa al bit digital, denominada bit analógico o anbit (acrónimo de analog bit). A través de este concepto, el equipo demuestra que se pueden transmitir y procesar entre diez y cien veces más información que con los sistemas electrónicos digitales tradicionales, sin necesidad de aumentar el ancho de banda ni la complejidad del hardware.
«Cuando queremos transmitir información compleja es fundamental codificarla eficientemente», señala Andrés Macho, investigador del iTEAM. «La tecnología fotónica que desarrollamos nos permite transportar mucha más información utilizando los mismos recursos, y además con un coste energético considerablemente menor, ya que la luz es una fuente mucho más eficiente que la electrónica».
Uno de los resultados más relevantes es que las arquitecturas de computación fotónica analógica en chip (APC) basadas en API no requieren grandes sobrecostes de corrección de errores, lo que facilita su escalabilidad a corto y medio plazo, incluso en presencia de ruido e imperfecciones propias de los dispositivos ópticos, manteniendo un rendimiento elevado.
A diferencia de otros enfoques tradicionales, API no se basa en la redundancia de la información, sino en estrategias de estimación y compensación de errores. «Esto permite caracterizar las imperfecciones del hardware una sola vez y corregirlas a nivel de dispositivo», señala Macho.
El estudio sugiere que estas arquitecturas pueden superar la cantidad media de información procesada y recuperada en sistemas básicos de computación cuántica, manteniendo un funcionamiento robusto frente al ruido, lo que refuerza su potencial como alternativa realista para futuras aplicaciones.
Un nuevo paradigma entre lo clásico y lo cuántico.
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