La UPV presenta la Informació Fotònica Analògica, una nova teoria de la informació que podria transformar la informàtica
Un equip de la Universitat Politècnica de València (UPV), en col·laboració amb la Universitat de Vigo, ha desenvolupat i demostrat experimentalment els fonaments d'una nova teoria de la informació basada en la llum: la Informació Fotònica Analògica (API).
Els resultats s'han publicat a Advanced Photonics, una de les revistes científiques de major impacte internacional en l'àmbit de la fotònica.
El treball representa un avenç significatiu davant de l'electrònica digital, en un context en què dita tecnologia s'acosta als seus límits físics i energètics. Demostra que és possible realitzar computació avançada amb circuits fotònics integrats programables, amb alta tolerància a errors i un consum energètic molt menor que el de les tecnologies actuals.
«La ciència computacional ha dependit històricament de l'electrònica digital, però aquesta tecnologia està arribant als seus límits. Amb API proposem una manera radicalment distinta de processar informació, utilitzant la llum com a suport físic», explica José Capmany, investigador de l'Institut iTEAM de la UPV. «El nostre objectiu és augmentar significativament la potència de computació i la quantitat d'informació processable utilitzant els mateixos recursos».
La base d'aquesta nova teoria és una unitat d'informació alternativa al bit digital, denominada bit analògic o anbit (acrònim de bit analògic). A través d'aquest concepte, l'equip demostra que es poden transmetre i processar entre deu i cent vegades més informació que amb els sistemes electrònics digitals tradicionals, sense necessitat d'augmentar l'amplada de banda ni la complexitat del maquinari.
«Quan volem transmetre informació complexa és fonamental codificar-la eficientment», indica Andrés Macho, investigador de l'iTEAM de la UPV. «La tecnologia fotònica que desenvolupem ens permet transportar molta més informació utilitzant els mateixos recursos, i a més amb un cost energètic notablement menor, ja que la llum és una font molt més eficient que l'electrònica».
Un dels resultats més rellevants és que les arquitectures de computació fotònica analògica en xip (APC) basades en API no requereixen grans sobrecosts de correcció d'errors, cosa que facilita la seva escabilitat a curt i mitjà termini, fins i tot en presència de soroll i imperfeccions pròpies dels dispositius òptics, mantenint un rendiment elevat.
A diferència d'altres enfocaments tradicionals, API no es basa en la redundància de la informació, sinó en estratègies d'estimació i compensació d'errors. «Això permet caracteritzar les imperfeccions de l'hardware una sola vegada i corregir-les a nivell de dispositiu», senyala Macho.
L'estudi suggereix que aquestes arquitectures poden superar la quantitat mitjana d'informació processada i recuperada en sistemes bàsics de computació quàntica, mantenint un funcionament robust davant del soroll, cosa que reforça el seu potencial com a alternativa realista per a futures aplicacions.
Un nou paradigma entre el clàssic i el quàntic.
Remitido | Fotografies: Remitido
Amb la col.laboració de: