È possibile un computer basato sulla luce? Ecco il computer fotonico

È possibile un computer basato sulla luce? Ecco il computer fotonico
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I computer fotonici, anche chiamati computer ottici, si basano sulle proprietà fisiche della luce per manipolare, memorizzare e trasmettere dati.

Questa tecnologia è fondata sul paradigma informatico dell’efficienza computazionale, che è da imputare a due fattori preponderanti: la velocità nel trasferimento dei dati, e la velocità con cui tali informazioni possono essere elaborate. Attualmente questo equilibrio è "sorretto" dalle proprietà dell’elettricità, che attraverso una moltitudine di transistor, permette il funzionamento dei computer tradizionali. Invece, la branca dell’informatica che si occupa del “calcolo fotonico” utilizza flussi di fotoni, prodotti da laser o diodi, per manipolare dati ad alta velocità. Esempio di questo concetto sono i cavi della fibra ottica, che garantiscono una trasmissione di informazioni più rapida e su distanze più lunghe rispetto ai “vetusti” cavi metallici.

Questo principio, esteso all’informatica, si traduce nella costruzione di nuovi componenti logici, in grado di eseguire calcoli istantanei attraverso l'ottica, che utilizza la propagazione delle onde elettromagnetiche della luce, per annullare la latenza dei “classici” circuiti elettrici. A tal proposito uno dei maggiori ostacoli all’implementazione di questa tecnologia è la condizione di linearità dei fotoni, predetta dalle equazioni di Maxwell, e quindi l’elaborazione stessa. Infatti il calcolo è un processo non lineare in cui più segnali devono comunicare, e la luce, che è un’onda elettromagnetica, può interagire solo con un’altra onda elettromagnetica, producendo una forza di interazione molto inferiore rispetto ai computer convenzionali. Ciò richiede l’utilizzo di componenti hardware con specifiche di potenza e dimensioni maggiori rispetto a quelli di un computer elettronico che utilizza transistor.

La tecnologia dei computer fotonici è comunque ancora ai primi stadi di sviluppo: computer ottici funzionanti sono stati costruiti in laboratorio, ma non hanno superato la fase di test. Sono tuttavia in sviluppo computer a fibra ottica, con la caratteristica di avere al loro interno un modem ad elevata velocità che garantirebbe un impiego rapido e funzionale di ogni genere di applicazione che richiede tempo agli attuali dispositivi, quali il download in ampia scala e l'installazione di programmi su disco rigido.

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