Los chips de computadora que funcionan a la velocidad de la luz ofrecen un mejor rendimiento y menor consumo de energía

Por primera vez en la historia de la tecnología, un procesador no basado en transistores ha demostrado ser capaz de ejecutar tareas informáticas complejas del mundo real con una precisión y eficiencia comparables a los sistemas electrónicos actuales. Según informó la empresa tecnológica Lightmatter, este avance, basado en la computación fotónica, podría marcar el inicio de una nueva era en el desarrollo de chips de alto rendimiento y bajo consumo energético.

De acuerdo con los detalles publicados en la revista científica Nature, los chips fotónicos desarrollados por Lightmatter combinan el uso de luz y electricidad para procesar información. Este enfoque permite superar las limitaciones de los chips electrónicos convencionales, que enfrentan desafíos crecientes debido a la dificultad de seguir reduciendo su tamaño y aumentar su rendimiento sin incurrir en costos prohibitivos. Según explicó Nick Harris, cofundador y director ejecutivo de Lightmatter, la industria informática se encuentra en un punto de inflexión, impulsado por las crecientes demandas de procesamiento derivadas de la inteligencia artificial.

El principio detrás de la computación fotónica radica en el uso de fotones, en lugar de electrones, para realizar operaciones computacionales. Este enfoque permite realizar tareas fundamentales para la inteligencia artificial, como la multiplicación y acumulación de datos, con mayor rapidez y eficiencia. Según detalló Lightmatter, su procesador fotónico es capaz de realizar 65,5 billones de operaciones de punto flotante en bloque adaptativo de 16 bits (ABFP) por segundo, utilizando únicamente 78 vatios de energía eléctrica y 1,6 vatios de energía óptica.

Este nivel de eficiencia energética y rendimiento computacional representa un avance significativo frente a los chips de silicio tradicionales. Además, los procesadores fotónicos de Lightmatter han demostrado ser capaces de ejecutar tareas complejas en sistemas de inteligencia artificial de última generación, como el modelo de procesamiento de lenguaje natural BERT y la red neuronal ResNet, utilizada para el procesamiento de imágenes. Según los estudios publicados, estos chips lograron un desempeño comparable al de los mejores procesadores electrónicos disponibles en el mercado.

Los resultados obtenidos por Lightmatter no solo destacan por su rendimiento técnico, sino también por su capacidad para abordar una amplia gama de aplicaciones prácticas. Según consignó la empresa, los procesadores fotónicos han sido utilizados para generar textos con un estilo similar al de Shakespeare, clasificar críticas de películas con alta precisión y ejecutar videojuegos clásicos como Pac-Man. Estas demostraciones subrayan la versatilidad de esta tecnología y su potencial para revolucionar múltiples sectores.

El desarrollo de los chips fotónicos se llevó a cabo utilizando instalaciones y equipos ya existentes para la fabricación de microprocesadores convencionales. Esto significa que la tecnología podría estar disponible en el mercado en un plazo relativamente corto, posiblemente en años en lugar de décadas. Además, el diseño actual del procesador, que emplea luz monocromática en un único modo de guía de ondas espacial, deja abierta la posibilidad de futuras mejoras mediante el uso de múltiples modos de frecuencia y espaciales en paralelo.

El avance presentado por Lightmatter se enmarca en un contexto más amplio de exploración de nuevas tecnologías informáticas. Según explicó Harris, la industria está explorando alternativas como la computación cuántica, los sistemas basados en interacciones ADN-ARN, los procesadores inspirados en la neurología humana y los chips fabricados con nanotubos de carbono. Aunque cada una de estas tecnologías enfrenta desafíos significativos, todas comparten el objetivo de superar las limitaciones de los chips de silicio tradicionales.

Harris destacó que la invención del circuito integrado, el microprocesador y el transistor no reemplazaron de inmediato a sus predecesores, pero transformaron radicalmente lo que era posible en el ámbito de la informática. En este sentido, la computación fotónica podría desempeñar un papel similar, ofreciendo una alternativa viable y necesaria para satisfacer las crecientes demandas de procesamiento en un mundo cada vez más impulsado por la inteligencia artificial.

De acuerdo con palabras de Harris, la computación fotónica representa una oportunidad emocionante para la industria tecnológica, que históricamente ha estado marcada por la reinvención continua. Según el director ejecutivo de Lightmatter, este avance demuestra que el futuro de la informática no tiene por qué estar limitado a los transistores. En cambio, se abre un panorama multipolar, en el que diferentes enfoques especializados podrían coexistir para abordar tareas específicas con mayor eficiencia.

El desarrollo de los chips fotónicos de Lightmatter no solo ofrece una solución a los desafíos actuales de la informática, sino que también plantea nuevas posibilidades para el diseño de sistemas más potentes y sostenibles. Tal como señaló Anthony Rizzo, del Dartmouth College, en un artículo de opinión publicado junto con los estudios, este avance podría marcar el inicio de una era en la que el poder de la luz se aproveche plenamente para construir sistemas informáticos más eficientes y avanzados.

Con este hito, Lightmatter ha demostrado que la computación fotónica no es solo una promesa teórica, sino una realidad tangible que podría transformar la manera en que se diseñan y utilizan los sistemas informáticos en el futuro.