Por primera vez, los científicos han almacenado la información basada en la luz como ondas sonoras en un chip de computadora – algo que los investigadores comparan a capturar los relámpagos como truenos.

Si bien esto podría sonar un poco extraño, esta conversión es fundamental si alguna vez queremos pasar de nuestras actuales e ineficientes computadoras electrónicas a computadoras basadas en la luz que mueven los datos a la velocidad de la luz.

Los ordenadores basados ​​en luz o fotónicos tienen el potencial de funcionar al menos 20 veces más rápido que una computadora portátil de última generación, por no mencionar el hecho de que no producirán calor ni absorberán energía como los dispositivos existentes.

Esto se debe a que, en teoría, procesarían los datos en forma de fotones en lugar de electrones.

Decimos en teoría, porque, a pesar de que empresas como IBM e Intel persiguen la computación basada en la luz, la transición es más fácil decirla que hacerla.

Codificar información en fotones es bastante fácil – ya lo hacemos cuando enviamos información a través de fibra óptica.

Pero encontrar una manera de que un chip de computadora sea capaz de recuperar y procesar la información almacenada en fotones es difícil para una cosa que hace que la luz sea tan atractiva: es demasiado rápida para que los microchips existentes puedan leer.

Es por eso que la información basada en la luz que vuela a través de cables de Internet se convierte actualmente en electrones lentos. Pero una mejor alternativa sería reducir la velocidad de la luz y convertirla en sonido.

Y eso es exactamente lo que han hecho los investigadores de la Universidad de Sydney en Australia.

«La información en nuestro chip en forma acústica viaja a una velocidad cinco órdenes de magnitud más lenta que en el dominio óptico», dijo la supervisora ​​Birgit Stiller.

«Es como la diferencia entre el trueno y el relámpago».

Esto significa que las computadoras podrían tener los beneficios de los datos suministrados a velocidades ligeramente altas, sin calor causado por la resistencia electrónica y sin interferencia por la radiación electromagnética, sino que también serían capaces de disminuir los datos lo suficiente para que los chips de computadoras pudieran hacer algo útil con eso.

«Para que las computadoras basadas en la luz se conviertan en una realidad comercial, los datos fotónicos en el chip necesitan ser ralentizados para que puedan ser procesados, enrutados, almacenados y accedidos», dijo Moritz Merklein, uno de los miembros del equipo de investigación.

«Este es un paso importante en el campo del procesamiento óptico de la información, ya que este concepto cumple con todos los requisitos para sistemas de comunicación óptica de generación actual y futura», agregó el miembro del equipo Benjamin Eggleton.

El equipo hizo esto desarrollando un sistema de memoria que transfiere con precisión entre la luz y las ondas de sonido en un microchip fotónico – el tipo de chip que se utilizará en computadoras basadas en la luz.

Puedes ver cómo funciona en la siguiente animación:

En primer lugar, la información fotónica entra en el chip como un pulso de luz (amarillo), donde interactúa con un pulso de escritura (azul), produciendo una onda acústica que almacena los datos.

Otro pulso de luz, llamado pulso de lectura (azul), a continuación, accede a estos datos de sonido y transmite como luz una vez más (amarillo).

Mientras que la luz sin impedimentos pasará a través del chip en 2 a 3 nanosegundos, una vez almacenada como una onda sonora, la información puede permanecer en el chip hasta 10 nanosegundos, el tiempo suficiente para que sea recuperado y procesado.

El hecho de que el equipo fue capaz de convertir la luz en ondas de sonido no sólo ralentizó, sino que también hizo la recuperación de datos más precisa.

Y, a diferencia de los intentos anteriores, el sistema funcionó a través de un amplio ancho de banda.

«Construir un buffer acústico dentro de un chip mejora nuestra capacidad de controlar la información en varios órdenes de magnitud», dijo Merklein.

«Nuestro sistema no se limita a un ancho de banda estrecho, por lo que a diferencia de sistemas anteriores, esto nos permite almacenar y recuperar información en múltiples longitudes de onda simultáneamente, aumentando enormemente la eficiencia del dispositivo», agregó Stiller.

La investigación ha sido publicada en Nature Communications.