La parola "elettronica" potrebbe diventare un termine improprio più velocemente di quanto crediamo.Gli ingegneri informatici all'università dello Utah hanno fatto una scoperta importante nel mondo del calcolo ottico, creando un beam splitter 50 volte più sottile di un capello umano. Questa innovazione—che molti ingegneri hanno cercato di raggiungere per anni—apre la strada a un nuovo tipo di calcolo, in cui i computer mandano segnali all'interno della macchina usando la luce invece degli elettroni.In un computer normale, le informazioni sono processate tramite elettroni che passano attraverso fili, in realtà un modo terribilmente inefficiente di fare le cose. Come ha scritto l'anno scorso Michael Byrne su Motherboard, è come "costruire i tunnel della metro per gli scarafaggi." Questo nuovo processo, basato sulla luce, racchiude in sé potenziale per costruire computer che sono migliaia di volte più veloci, dotati dalla velocità a cui viaggia la luce. In teoria, i processori basati sulla luce comporterebbero anche un uso di una minore quantità di energia e calore.
Immagine: Nature Photonics
Con l'invenzione di questo piccolo beam splitter (che somiglia stranamente a un QR code), la luce può essere divisa in due canali di informazione e trasmessa su una scala molto più piccola. Il beam splitter è talmente piccolo—2,4 micron quadri—che milioni di questi splitter potrebbero essere essere infilati in un solo chip. Gli splitter potrebbero anche essere usati per canalizzare specifici bit di informazione nella macchina.
Il lavoro nello Utah è stato guidato da Rajesh Menon, professore di ingegneria informatica, e da un gruppo di suoi colleghi, e i risultati sono stati pubblicati su Nature Photonics. Menon crede che la tecnologia fotonica sviluppata dal suo gruppo potrebbe essere implementata con supercomputer e grandi centri di elaborazione dati nel giro di tre anni.
"La luce è la cosa più veloce che possiamo usare per trasmettere informazioni," ha detto Menon in un comunicato. "Ma l'informazione deve essere convertita in elettroni quando arriva ai nostri portatili. Durante quella conversione, le cose rallentano. Il futuro è fare tutto con la luce."
Come tutte le innovazioni, il calcolo ottico è oggetto anche di scetticismo, e alcune persone si chiedono se sarà mai in grado di competere davvero con i computer elettronici sia per dimensioni che in termini economici. Menon e il suo gruppo hanno trattato ampiamente il primo dubbio, perché 2.4 micron quadrati sono molto vicini al limite del fisicamente possibile. Per quanto riguarda la seconda questione, il chip fotonico progettato da Menon e dal suo gruppo potrebbe essere prodotto usando le stesse tecniche usate ora per fare chip di silicone, risparmiando sui costi di produzione.
Più veloce, più compatto e più efficiente dal punto di vista energetico, il calcolo ottico è una curiosa nuova frontiera dalle infinite possibili applicazioni. Non è un sogno impossibile e neanche un'idea strampalata, come dimostra il fatto che compagnie come la Intel e la IBM sono già al lavoro sul calcolo ottico. I risultati di Menon non rendono il calcolo ottico una realtà, ma rappresentano un passo importante in quella direzione.
