Un equipo de investigadores liderado por Milos Popovic  ha creado dos moduladores ópticos en la  Universidad de Colorado  en Boulder junto con el Massachussets Institute of Technology   (MIT por sus siglas en inglés)  y Micron Technology Inc.  que suponen un gran avance  en la fotónica de silicio: permiten a los microprocesadores utilizar luz en lugar de señales eléctricas para comunicarse con los transistores en un chip.  

Los circuitos de comunicación óptica, conocidos como la fotónica, tienen dos ventajas principales sobre la comunicación que se basa en los cables: por una parte, el uso de la luz tiene el potencial de ser energéticamente eficiente, y por otra, un único hilo de fibra óptica puede transportar un millar de diferentes longitudes de onda de luz  al mismo tiempo, lo que permite que se realicen a la vez diferentes comunicaciones  y que se elimine la diafonía.

Como explica Milos Popovic, “Para conseguir que la comunicación óptica sea una opción económicamente viable para los microprocesadores, la tecnología fotónica debe ser fabricada en las mismas fundiciones que se utilizan para crear los microprocesadores. La fotónica debe integrarse codo con codo con la electrónica para conseguir aceptación por parte de la industria de los microprocesadores”. El investigador añade que «para convencer a la industria de semiconductores que incorpore la fotónica en la microelectrónica se debe hacer de forma que los miles de millones de dólares de la infraestructura existente no se pierdan ni sea necesario reconstruirla».

El año pasado, Popovic colaboró ​​con científicos del MIT para demostrar, por primera vez, que dicha integración es posible. «Estamos construyendo la fotónica dentro de exactamente el mismo proceso que se utiliza en la microelectrónica «, dijo Popovic . «Utilizamos este proceso de fabricación, y en vez de sólo hacer los circuitos eléctricos, creamos fotónica al lado de los circuitos eléctricos, para que puedan comunicarse entre sí “.

Ley Moore

Hace casi medio siglo, la Ley Moore predijo que el tamaño de los transistores usados ​​en los microprocesadores se podría reducir a la mitad cada dos años al mismo coste de producción, lo que permitiría colocar el doble de transistores en un chip de silicio del mismo tamaño. El efecto se traduciría en un incremento del doble en la velocidad de computación cada dos años, y esto ocurrió en los últimos 40 años pero se ha detenido ahora. Aunque los transistores continuaban reduciendo su tamaño y se instalaba más de un microprocesador en un solo chip creando múltiples núcleos, esta técnica exigía unos altos consumos de electricidad con el consecuente sobrecalentamiento. Otra limitación de la microelectrónica es que la colocación tan cercana de los cables eléctricos que transportan datos puede producir diafonía entre los cables. Dado que la cantidad de electricidad requerida para mantener los microprocesadores funcionando es el  factor limitante según Popovic, “la utilización de ondas de luz en lugar de cables eléctricos podría eliminar estas limitaciones y extender la Ley de Moore en el futuro”. Y por este motivo su equipo decidió centrarse en la comunicación mediante luz.