Creando nuevos circuitos capaces de controlar luz y sonido, investigadores de la Universidad Yale en New Haven, Connecticut, Estados Unidos, han desarrollado una serie de tecnologías híbridas que combinan lo mejor de ambos mundos y son capaces de soportar cantidades ingentes de información.

Foto de Portada: La ilustración muestra la emisión de fotones (ondas de sonido) desde una guía de ondas de escala manométrica (Imagen cortesía de Yale University)

Durante décadas, los científicos han buscado diferentes formas de miniaturizar las tecnologías de procesamiento de señales codificando la información en formato de luz. Utilizando circuitos que controlan fotones en lugar de electrones, los componentes individuales pueden hacerse mucho más pequeños y tienen capacidad de soportar anchos de banda de información inmensos.

Sin embargo, algo estaba faltando: una forma efectiva de incorporar ondas acústicas, que mantienen la información durante  más tiempo y en un espacio incluso más reducido. Y esto es lo que han conseguido Peter Rakich Profesor Asistente de Física Aplicada de la Universidad Yale , co-creador del nuevo sistema y Heedeuk Shin Científico Investigador Asociado en Física Aplicada de Yale y Primer Autor del estudio.

“Se trata definitivamente de algo que va a desarrollarse enormemente en los próximo años. Hemos creado algo que es más pequeño y más ligero y podemos avanzar en este mismo microchip con un procesador” afirma Peter Rakich.

El nuevo sistema combina fotones y fonones (energía electromagnética y energía sonora) para llevar a cabo sofisticadas tareas de procesamiento de señales mediante el aprovechamiento de las propiedades de las ondas acústicas, cuya menor velocidad es una ventaja en esta clase de labor. En este caso, las ondas sonoras tienen una frecuencia un millón de veces más alta que la máxima que los humanos somos capaces de oír.

El sistema parte de la combinación de la física y la ingeniería,  un enfoque bastante distinto a los de intentos previos de lograr similares resultados. Este enfoque inusual se caracteriza por su notable flexibilidad. El producto final es un dispositivo que es más pequeño así como más ligero, en comparación con otros dispositivos experimentales orientados a este mismo objetivo, y puede ir en el mismo microchip con un procesador. “Demostramos una nueva forma de operación de procesamiento de señal  potente que no es posible con tan solo fotones” afirma Heedeuk Shin,.

El resultado es que la información puede ser almacenada, filtrada y manipulada con una eficiencia mucho mayor. Debido al reducido tamaño del dispositivo, este se puede instalar en un microchip de silicio lo que anticipa que podrá ser menos caro que otros sistemas. Además, ofrece posibilidades de ser adaptado a diversos diseños complejos de procesamiento de señales.

Otros autores de la investigación son Jonathan Cox, Robert Jarecki, y Andrew Starbuck de Sandia National Laboratories, así como Zheng Wang de la Universidad de Texas -Austin.

El trabajo se ha publicado en Nature Communications

Fuente Yale University