Ingenieros trabajan en la creación de ordenadores y smartphones mas veloces

Los ingenieros de la Universidad de Utah han dado un paso adelante en la creación de la próxima generación de ordenadores y dispositivos móviles capaces de velocidades de millones de veces más rápido que las máquinas actuales.

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Los ingenieros de Utah han desarrollado un divisor de haz ultracompacto – el más pequeño en el registro – para dividir las ondas de luz en dos canales separados de información. El dispositivo trae investigadores más cerca de la producción de chips fotónicos de silicio que calculan y datos de transporte con luz en lugar de electrones. El profesor asociado en Ingeniería Eléctrica y Computación Rajesh Menon y sus colegas describieron su invención en la revista Nature Photonics.

La fotónica de silicio podría aumentar significativamente el poder y la velocidad de las máquinas, como supercomputadoras, servidores de centros de datos y los equipos especializados que los coches autónomos directos y zánganos con detección de colisiones. Con el tiempo, la tecnología podría llegar a los ordenadores personales y dispositivos móviles y mejorar las aplicaciones de juegos de azar para el streaming de vídeo.

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“La luz es la cosa más rápida que puede utilizar para transmitir información”, dice Menon. “Pero esa información tiene que ser convertido a los electrones cuando entra en su computadora portátil. En esa conversión, estás frenar las cosas. La visión es hacer todo a la luz.” Los fotones de la luz llevan la información a través de Internet a través de redes de fibra óptica. Pero una vez que un flujo de datos alcanza un destino hogar o la oficina, los fotones de luz se deben convertir a los electrones antes de un router o un ordenador puede manejar la información. Ese cuello de botella podría eliminarse si el flujo de datos se mantuvo como la luz dentro de procesadores de ordenador. “Con toda la luz, la computación con el tiempo puede ser millones de veces más rápido”, dice Menon.

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Para ayudar a hacer eso, los ingenieros U crean una forma mucho más pequeña de un divisor de haz de polarización (que parece algo así como un código de barras) en la parte superior de un chip de silicio que puede dividir guiada luz entrante en sus dos componentes. Antes, un divisor de haz tal era más de 100 por 100 micras. Gracias a un nuevo algoritmo para diseñar el divisor, el equipo de Menon se ha reducido a 2,4 por 2,4 micras, o un quinto del grosor de un cabello humano y cercano al límite de lo que es físicamente posible.

El divisor de haz sería sólo uno de una multitud de dispositivos pasivos colocados en un chip de silicio para dirigir las ondas de luz de diferentes maneras. Al reducir hacia abajo en tamaño, los investigadores podrán meter millones de estos dispositivos en un solo chip.

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Las ventajas potenciales van más allá de la velocidad de procesamiento. El diseño del equipo de Utah sería barato de producir, ya que utiliza técnicas de fabricación existentes para la creación de chips de silicio. Y debido a que los chips fotónicos lanzadera fotones en lugar de electrones, dispositivos móviles como teléfonos inteligentes o tabletas construidas con esta tecnología consumiría menos energía, tienen mayor duración de batería y generan menos calor que los dispositivos móviles existentes.

Las primeras supercomputadoras usando la fotónica de silicio – ya en fase de desarrollo en empresas como Intel e IBM – utilizarán procesadores híbridos que permanecen en parte electrónica. Menon cree que su divisor de haz se podría utilizar en esas computadoras en unos tres años. Los centros de datos que requieren conexiones más rápidas entre las computadoras también podrían implementar la tecnología pronto, dice.

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