Chips fotónicos de silicio la revolución de las comunicaciones y procesamiento de datos que son y cómo funcionan

Los chips fotónicos de silicio se vislumbran como la próxima gran revolución en la tecnología de procesamiento de datos. Estos dispositivos prometen velocidades significativamente más rápidas y una eficiencia energética superior a los convencionales chips electrónicos.

Innovación para comunicaciones y electrónica

Los chips fotónicos de silicio representan un avance tecnológico de vanguardia que está en camino de transformar la industria de las comunicaciones y la electrónica. 

A diferencia de los chips electrónicos convencionales, estos chips operan manipulando la luz en lugar de electricidad para llevar a cabo una amplia variedad de tareas de procesamiento de información.

Los chips fotónicos de silicio ofrecen la promesa de ser significativamente más veloces y fiables en comparación con los actuales chips electrónicos que predominan en la mayoría de los dispositivos electrónicos, como smartphones y la infraestructura de telecomunicaciones. 

Luz en lugar de electricidad

Estos dispositivos hacen uso de la luz en lugar de la electricidad para llevar a cabo operaciones matemáticas, y el tiempo de cálculo se mide en función del tiempo que la luz tarda en atravesar el microchip, según informa una nota de prensa reciente de Vodafone sobre su próxima adopción.

Para comprender mejor esta innovación, es importante destacar que los chips fotónicos de silicio tienen como contraparte a los chips electrónicos tradicionales, que operan utilizando corriente eléctrica en lugar de luz para procesar y transmitir información.

Son el corazón de la mayoría de los dispositivos electrónicos en uso en la actualidad, tales como computadoras, teléfonos inteligentes, tabletas y una variada gama de dispositivos electrónicos. 

Aunque estos componentes han sido predominantes durante décadas, presentan restricciones en cuanto a velocidad, eficiencia energética y capacidad para resistir interferencias electromagnéticas, en comparación con los chips fotónicos.

¿Cómo operan los chips fotónicos de silicio?

En el contexto de los chips fotónicos de silicio, en lugar de emplear electrones, se valen de fotones, partículas de luz, para transmitir datos. 

Es similar a cambiar una autopista por la que circulan vehículos a una velocidad determinada (característica de los chips electrónicos tradicionales) por rayos de luz en esa misma vía imaginaria (propiedad de los chips fotónicos de silicio).

Aquí, la clave reside en que la luz, o los fotones, tienen la capacidad de desplazarse a velocidades extraordinariamente elevadas, superando significativamente la velocidad de los electrones. Además, los fotones tienen la capacidad de transportar una cantidad mucho mayor de información simultáneamente.

De esta manera, los chips fotónicos de silicio se encargan de transformar señales electrónicas en señales lumínicas y viceversa. 

Esto se logra mediante la utilización de componentes denominados “moduladores” para modificar la intensidad de la luz y “detectores” para convertir nuevamente la luz en señales electrónicas, de manera que puedan ser comprendidas por un ordenador.

Las ventajas de los chips fotónicos de silicio

Velocidad: La luz se desplaza a una velocidad notablemente superior a la electricidad, lo que permite que los chips fotónicos logren transmitir datos a velocidades asombrosas. Esta característica es especialmente valiosa en aplicaciones que demandan un ancho de banda elevado, como las redes de telecomunicaciones y los centros de datos.

Eficiencia energética: A diferencia de los dispositivos electrónicos convencionales, los chips fotónicos generan una menor cantidad de calor debido a la resistencia eléctrica, lo que disminuye la necesidad de sistemas costosos de enfriamiento y, en consecuencia, los convierte en alternativas más eficientes desde la perspectiva energética.

Menos susceptibilidad a interferencias electromagnéticas: Los dispositivos electrónicos son susceptibles a las interferencias electromagnéticas que pueden perjudicar su rendimiento. 

Los chips fotónicos, en cambio, son inmunes a tales interferencias, lo que los convierte en una alternativa más fiable en entornos con un elevado nivel de interferencia electromagnética.

Transmisión a larga distancia: La luz es capaz de viajar distancias considerables sin que la señal se degrade, lo que hace que los chips fotónicos sean ideales para la transmisión de datos a través de extensos cables de fibra óptica.