De cara al futuro, la computación óptica es una de las tecnologías consideradas como un reemplazo de alta velocidad a la tradicional computación basada en electricidad. Si bien la computación cuántica es considerada por muchos como el futuro más probable de la informática, la computación óptica es más factible en el futuro cercano.
Los componentes de computación óptica ya han sido llevados a la realidad con los servicios ópticos disponibles en ciertas partes de EE.UU. para computación de alta velocidad. Sin embargo, dispositivos más exóticos, tales como el almacenamiento basado en luz o las CPUs compuestas por transistores luminosos, son necesarios para construir una computadora ciento por ciento óptica, pero por ahora se mantienen en el reino de la conjetura.
Un importante descubrimiento en computación óptica podría llevar esos exóticos dispositivos más cerca de la realidad. Investigadores de la Universidad de California Berkley desarrollaron un método novedoso para comprimir la luz en espacios extremadamente pequeños. Anteriormente, los investigadores consiguieron que la luz cupiera en espacios tan pequeños como 200 nm; 400 veces más chicos que el grosor de un cabello humano. Este tamaño ayuda a dictar las dimensiones de las fibras ópticas más pequeñas, las cuales por varias razones son aproximadamente cinco veces este ancho, o sea, 1 µm (micrómetro) de ancho.
Con el nuevo hallazgo, los investigadores consiguieron achicar la luz para que cupiera en un espacio de apenas 10 nm, es decir, 20 veces menos de lo que se había logrado anteriormente. Tal espacio es apenas cinco veces el ancho de una pieza individual de DNA; un tamaño al que hasta el momento se creía imposible achicar la luz. Rupert Oulton, investigador asociado en el grupo conducido por el profesor en ingeniería mecánica Xiang Zhang, comentó acerca del hallazgo: “esta técnica puede darnos un gran control sobre la luz, y eso posibilitaría cosas sorprendentes para el futuro, en términos de lo que podríamos hacer con esa luz”.
Oulton teoriza que el avance puede derivar en logros clave, debido a las propiedades de la electricidad y el magnetismo. Para lograr una computadora óptica, se necesitarían al menos algunos componentes eléctricos. Sin embargo, la gran diferencia de escalas entre electricidad y luz implica que ambas no interactúan o se comportan de formas similares. El científico cree que comprimiendo la luz hasta longitudes de onda similares al tamaño de los electrones de las computadoras tradicionales se podrían lograr numerosos avances.
El problema clave es que la luz no cabe en espacios tan pequeños normalmente. Por eso Oulton desarrolló una nueva estrategia: un sistema óptico “híbrido” que consiste de un cable semiconductor colocado muy próximo a una placa de plata muy delgada y lisa. Normalmente, la luz debería viajar por debajo del centro del cable. Pero en el nuevo diseño, la luz viaja a través de la pequeñísima brecha entre el semiconductor y el metal. Esto arroja una onda de luz de tamaño muy similar a las ondas plasmónicas superficiales, pero con una longevidad cercana a la de las ondas normales. Estas minúsculas ondas de luz pueden llegar 100 veces más lejos que las más avanzadas ondas plasmónicas superficiales.
Según el profesor Zhang, la estrategia ofrece lo mejor de ambos mundos, en términos de tamaño versus distancia de propagación. Oulton cree que la investigación es un gran paso para conquistar el mayor desafío de la computación óptica: lograr la unidad entre luz y electricidad. “Estamos empujando a la óptica hasta escalas de onda del tamaño de electrones, y eso significa que potencialmente podemos hacer cosas que nunca antes hemos hecho”, opinó el científico.
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