Il lavoro, in collaborazione con l'Università di Vigo, è stato co-diretto dai ricercatori del PRL-UPV José Capmany e Andrés Macho. La ricerca ha sviluppato con successo e dimostrato sperimentalmente i fondamenti di una nuova teoria dell'informazione basata sulla luce, denominata Informazione Fotonica Analogica (API).
La ricerca propone un nuovo metodo di elaborazione delle informazioni basato sulla fotonica integrata, ovvero circuiti che funzionano con la luce anziché con l'elettricità. Questa tecnologia consentirebbe di eseguire calcoli complessi in modo molto più rapido ed efficiente rispetto agli attuali sistemi elettronici, soprattutto in ambiti come l'intelligenza artificiale, le simulazioni scientifiche o la diagnosi medica.
Un nuovo modo di lavorare con i modelli matematici
: "Fino ad ora, i modelli di calcolo matematico venivano prima progettati e poi si cercava di adattare la tecnologia ad essi. Noi abbiamo invertito il processo: abbiamo creato un modello matematico specificamente progettato per sfruttare le reali capacità della tecnologia fotonica attuale e futura", ha spiegato José Capmany.
Questo nuovo linguaggio basato sulla luce ridurrebbe i tempi di elaborazione e il consumo energetico in operazioni che attualmente richiedono un'enorme potenza di calcolo. Ciò avrebbe un impatto diretto sui data center, la cui domanda di energia cresce ogni anno a causa dell'avvento dell'intelligenza artificiale e dell'elaborazione massiva dei dati.
Miglioramenti per il settore sanitario
Tra le potenziali applicazioni del sistema figurano lo sviluppo di nuovi farmaci tramite simulazioni molecolari, il miglioramento dei sistemi di guida autonoma, la robotica avanzata e l'elaborazione di immagini mediche. In quest'ultimo caso, potrebbe contribuire ad accelerare esami come le TAC, riducendo il tempo necessario per generare ed elaborare immagini diagnostiche.
La tecnologia potrebbe essere applicata anche in campi come l'astronomia e la difesa, dove vengono gestiti enormi volumi di dati, che richiedono risposte in tempo reale.
Uno degli aspetti più rilevanti del lavoro è che questo nuovo calcolo fotonico sarebbe più tollerante agli errori e richiederebbe meno risorse aggiuntive per la correzione degli errori rispetto ad altre tecnologie emergenti, come il calcolo quantistico. Ciò faciliterebbe la sua scalabilità e la futura implementazione in sistemi reali.
"Se avremo successo, avremo gettato le basi per la progettazione di una nuova generazione di chip fotonici che coesisteranno con gli attuali chip elettronici e potrebbero trasformare il modo in cui elaboriamo le informazioni", ha affermato Andrés Macho.
