Un team dell’Università Laval di Québec sviluppa un chip rivoluzionario: ultracompatto, a basso consumo e 20 volte più veloce delle soluzioni attuali
Gli ingegneri del Centro di ottica, fotonica e laser dell'Università Laval di Québec hanno creato una nuova generazione di chip ottici in grado di trasferire una quantità di dati senza precedenti a una velocità senza precedenti.
Questa tecnologia ottica avanzata consente il trasferimento di dati a velocità superiori a 1 terabit al secondo, afferma lo studente di dottorato Alireza Geravand, progettista principale del chip oggetto di un articolo pubblicato sulla rivista Nature Photonics.
Un terabit al secondo equivale a oltre 100 milioni di libri trasferiti in soli 7 minuti, più o meno il tempo necessario per preparare una tazza di caffè.
Questa svolta è particolarmente rilevante nel contesto attuale in cui i sistemi di intelligenza artificiale sono sempre più presenti nella vita quotidiana, dalla guida autonoma alla medicina, fino ai robot conversazionali come ChatGPT e Gemini.
L’addestramento e il funzionamento dei sistemi AI richiedono lo scambio di enormi quantità di dati a velocità molto elevate, rendendo i collegamenti elettrici convenzionali obsoleti.
Gli attuali sistemi di intelligenza artificiale richiedono una notevole quantità di energia per funzionare. Tuttavia, nel caso del chip dell'Università Laval, l'intero trasferimento di 7 minuti consumerebbe solo 4 joule, l’equivalente dell’energia necessaria per riscaldare un millilitro d'acqua di un grado Celsius, sottolinea Geravand.
Il chip raggiunge inoltre una densità di larghezza di banda record di oltre 5.000 gigabit al secondo per millimetro, che consentirà interconnessioni ottiche ultracompatte e ad alta velocità.
Attualmente, l’integrazione elettronica con fili di rame è limitata dalla velocità di trasmissione dei cavi metallici, che è inferiore a quella della luce, possibile invece con la fibra ottica.
L’innovazione risiede nella capacità di integrare componenti ottici che lavorano con la luce anziché con gli elettroni, soprattutto su scala microscopica, riducendo il consumo di energia.
La creazione dell'Università Laval utilizza la luce per trasmettere informazioni, ma con una caratteristica distintiva: a differenza di altri sistemi che sfruttano solo l’intensità luminosa, questo chip utilizza anche lo spostamento della luce, osserva Geravand. “È aggiungendo questa dimensione al segnale che il sistema raggiunge le sue prestazioni ineguagliabili, mantenendo dimensioni ridotte, pari a circa 200-300 micron, ovvero leggermente più grandi di un capello umano”.
“Passeremo da una velocità di 56 gigabit al secondo a 1.000 gigabit al secondo”, sottolinea Alireza Geravand.
La svolta del team dell'Università Laval si basa sull’utilizzo del modulatore risonatore a microanello (MRM), noto per la sua compattezza e basso consumo energetico, ma finora sottoutilizzato a causa del suo comportamento instabile.
Redazione