La revista International Innovation publica “A photonic brain” sobre la investigación interdisciplinaria de sistemas fotónicos desde el IFISC
La aplicación de la fotónica a los sistemas computacionales es uno de los retos actuales para conseguir ordenadores más rápidos y con más capacidad
La revista “International Innovation” publica el artículo “A photonic brain” en su número del mes de mayo de 2014. El artículo explica algunas de las líneas de trabajo del Instituto de Física Interdisciplinaria y Sistemas Complejos (IFISC) en el ámbito de la fotónica no lineal y entrevista a los investigadores Ingo Fischer y Claudio Mirasso.
El IFISC (CSIC-UIB) acoge un grupo internacional e interdisciplinario de investigación. Uno de sus ámbitos de estudio es el de la fotónica no lineal, con la singularidad de que se parte del uso de las metodologías de los sistemas dinámicos, pero se combina con métodos computacionales, la física estadística, técnicas experimentales, ciencias de la información y la mecánica cuántica. La combinación de campos muy diferentes de investigación, con ángulos de estudio poco habituales en la fotónica, permite llevar a cabo investigaciones de vanguardia que se mueven más allá de los límites de la física tradicional. Este entorno estimula a los investigadores a abordar la fotónica desde un perspectivas inusuales estudiando sistemas fotónicos poco comunes, como las redes ópticas no lineales y aspirar a diseñar aplicaciones como el procesamiento de la información fotónica en sistemas inspirados en el cerebro y la encriptación basada en el caos.
A lo largo del artículo los investigadores Ingo Fischer y Claudio Mirasso destacan que entre sus principales retos se encuentra descubrir la manera de implementar una red compleja con componentes fotónicos. A pesar de que los sistemas fotónicos tienen ventajas indudables todavía queda mucho para conseguir sistemas que se puedan compatibilizar con los estándares de la electrónica. Los investigadores afirman que su campo de trabajo, a pesar de ser un nuevo ámbito de investigación, ha despertado el interés de varios grupos de investigación en todo el mundo. “Al principio era muy difícil despertar interés hacia nuestro trabajo pero en los últimos tiempos hemos recibido amplio reconocimiento y notamos un interès creciente hacia lo que hacemos desde numerosos lugares de investigación de todo el mundo y desde diferentes campos de estudio. Nosotros creemos”, afirma Ingo Fischer, “que los ordenadores fotónicos inspirados en el cerebro, una especie de cerebro fotónico, podría ser una realidad en un futuro no demasiado lejano.”
Entre los retos que supone crear un cerebro fotónico se encuentra, por ejemplo, descubrir cuál es el mecanismo que permite al cerebro procesar, en sólo una fracción de segundo, la descarga eléctrica de billones de neuronas que le permiten reconocer una cara familiar entre un montón de personas. Esta es una tarea compleja del cerebro muy difícil de imitar para un ordenador tradicional. En recientes estudios se ha
descubierto que las tareas difíciles para los ordenadores, como el reconocimiento facial o de la voz, mejoran notablemente en velocidad y con un consumo relativamente bajo cuando se usa un sistema fotónico de procesamiento de la información.
Entre los últimos trabajos desarrollados por el equipo del IFISC hay experimentos que muestran como una estructura fotónica mínima puede procesar información a niveles sin precedentes.
Bibliografía complementaria
“Information processing using a single dynamical nodo as complejo system” L. Appeltant, M.C. Soriano, G. Van der Sande, J. Danckaert, S. Massar, J. Dambre, B. Schrauwen, C.R. Mirasso and I. Fischer, Nature Communications, 2, 468 (2011)
“Parallel photonic information processing at gigabyte por second data ratas using transient states”, D. Brunner, M.C. Soriano, C.R. Mirasso and I. Fischer, Nature Communications 4, 1364 (2013)
“Complejo photonics: Dynamics and applications of delay-coupled semiconductores lasers”, M. C. Soriano, J. García-Ojalvo, C. Mirasso and I. Fischer, Rev. Mod. Phys. 85, 421 (2013)