Sviluppato un processore di calcolo fotonico superveloce: ecco come

I ricercatori dell'Università di Oxford, in un articolo pubblicato su Science Advances, hanno illustrato il loro sviluppo di un innovativo metodo che utilizza la polarizzazione della luce per massimizzare la densità di archiviazione delle informazioni e le prestazioni di calcolo utilizzando nanofili.

Bisogna innanzitutto ricordare che diverse lunghezze d'onda della luce non interagiscono tra loro, una caratteristica già utilizzata dalle fibre ottiche per trasportare flussi paralleli di dati. Una proprietà sfruttabile, questa, poiché allo stesso modo anche le diverse polarizzazioni della luce non interagiscono tra loro.

Ciascuna infatti può essere utilizzata come canale di informazioni indipendente, consentendo così di memorizzare più informazioni in più canali, migliorando enormemente la densità delle informazioni.

June Sang Lee, del Department of Materials presso l'Università di Oxford, ha affermato: "Sappiamo tutti che il vantaggio della fotonica rispetto all'elettronica è che la luce è più veloce e più funzionale su ampie larghezze di banda. Quindi, il nostro obiettivo era sfruttare appieno tali vantaggi della fotonica combinata con materiale sintonizzabile, così da realizzare un'elaborazione delle informazioni più rapida ed efficace".

In collaborazione con il prof. David Wright, dell'Università di Exeter, il team di ricerca ha sviluppato un nanofilo HAD (hybridized-active-dielectric), utilizzando un materiale vetroso ibrido con proprietà commutabili all'illuminazione di impulsi ottici.

Ogni nanofilo mostra infatti risposte selettive ad una specifica direzione di polarizzazione, così che le informazioni possano essere elaborate contemporaneamente utilizzando più polarizzazioni in direzioni diverse.

Utilizzando queste informazioni, i ricercatori hanno infine sviluppato il primo processore di calcolo fotonico ad utilizzare le polarizzazioni della luce.

Il calcolo fotonico viene effettuato attraverso più canali di polarizzazione, portando così ad un sostanziale miglioramento della densità di calcolo rispetto a quella dei chip elettronici convenzionali. Velocità di calcolo così elevate poiché questi nanofili sono modulati da impulsi ottici in nanosecondi.

Il prof. Bhaskaran, che ha guidato lo studio, ha affermato: "Questo è solo l'inizio di ciò che vorremmo vedere in futuro, ovvero lo sfruttamento di tutte le potenzialità offerte dalla luce, inclusa la polarizzazione per parallelizzare l'elaborazione delle informazioni".

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