Una caricatura de una sinapsis fotónica en una red de neuronas. Crédito:Harish Bhaskaran
Los científicos han dado un paso crucial para desbloquear el "santo grial" de la informática:microchips que imitan la forma en que el cerebro humano trabaja para almacenar y procesar información.
Un equipo de investigación incluido el profesor C.David Wright de la Universidad de Exeter, han logrado un avance pionero al desarrollar chips de computadora fotónicos, que usan luz en lugar de electricidad, que imitan la forma en que operan las sinapsis del cerebro.
La obra, realizado por investigadores de Oxford, Universidades de Münster y Exeter, Materiales combinados de cambio de fase, que se encuentran comúnmente en artículos domésticos como discos ópticos regrabables, con circuitos fotónicos integrados especialmente diseñados para brindar una respuesta sináptica de tipo biológico.
Crucialmente, sus sinapsis fotónicas pueden operar a velocidades mil veces más rápidas que las del cerebro humano. El equipo cree que la investigación podría allanar el camino para una nueva era de la informática, donde las máquinas funcionan y piensan de manera similar al cerebro humano, mientras que al mismo tiempo se explota la velocidad y la eficiencia energética de los sistemas fotónicos.
La investigación se publica en Avances de la ciencia El miércoles, El 27 de septiembre de 2017.
El profesor Harish Bhaskaran de la Universidad de Oxford y quien dirigió el equipo dijo:"El desarrollo de computadoras que funcionan más como el cerebro humano ha sido un santo grial de los científicos durante décadas. A través de una red de neuronas y sinapsis, el cerebro puede procesar y almacenar grandes cantidades de información simultáneamente, utilizando solo unas pocas decenas de vatios de potencia. Las computadoras convencionales no pueden acercarse a este tipo de rendimiento ".
Un esquema de una sinapsis fotónica que imita la sinapsis biológica que conecta las neuronas. Crédito:Harish Bhaskaran
Profesor C David Wright, coautor de la Universidad de Exeter, también explicó:"Las computadoras electrónicas son relativamente lentas, y cuanto más rápido los hacemos, más energía consumen. Las computadoras convencionales también son bastante 'tontas', sin ninguna de las capacidades integradas de aprendizaje y procesamiento paralelo del cerebro humano. Abordamos ambos problemas aquí, no solo desarrollando no solo nuevas arquitecturas informáticas similares al cerebro, sino también trabajando en el dominio óptico para aprovechar las enormes ventajas de velocidad y potencia de la próxima revolución de la fotónica de silicio ".
Profesor Wolfram Pernice, un coautor del artículo de la Universidad de Münster agregó:"Dado que las sinapsis superan en número a las neuronas en el cerebro en alrededor de 10, 000 a 1, cualquier computadora con forma de cerebro necesita poder replicar alguna forma de imitación sináptica. Eso es lo que hemos hecho aquí ".
'Sinapsis fotónica en chip' de Zengguang Cheng, Carlos Ríos, Wolfram Pernice, C David Wright y Harish Bhaskaran se publica en Avances de la ciencia .
