Cosa sono i computer fotonici, e come possono sbloccare il futuro

In che modo funziona il nostro PC? Semplice: attraverso la comunicazione fra vari componenti elettrici, usando ovviamente dei vari percorsi stampati e fili che permettono di connettere questi componenti fra di loro. Difficile separarli da questa logica, considerando che appunto devono offrire la miglior velocità di comunicazione promettendo la minima quantità di dati persi. In questa logica, è difficile pensare a qualcosa di diverso, qualcosa che può cambiare completamente l’ambiente informatico per generazioni a venire. Eppure, c’è sempre qualcosa che è stato integrato per decenni nei nostri sistemi, ma non ne abbiamo mai fatto un particolare uso sviluppato. Questa è, ovviamente, la comunicazione ottica.

Di certo non vi sorprenderà il ricordo dell’uso dei raggi infrarossi per comunicare con i dispositivi compatibili come i Palmari, qualcosa che di gran lunga era utilizzata nei portatili molti anni fa. Di nuovo, non sentirete come una novità il fattore che alla fine dei conti, si può utilizzare l’uscita ottica per comunicare con dispositivi audio ed altre tipologie di sistemi con varie casse acustiche a disposizione.

Non è quindi al di fuori della logica informatica usare dei sistemi ottici per trasferire informazioni, il fatto è che bisogna trovare un alternativa che sia affidabile, veloce, e completamente esente da eventuali interferenze dovute da fattori esterni ed interni, come vibrazioni o onde radio che possono disturbare la frequenza della comunicazione ottica.

In questo caso, si sta pensando di usare la tecnologia a fotoni. Senza esagerare completamente su quel che riguarda i fattori tecnici, al momento i nostri computer comunicano attraverso le loro piste tramite Elettroni, il quale svolgono diverse funzioni in base al voltaggio ed altri sistemi di comunicazione. Con i fotoni la faccenda è ben differente, considerando che possono comunicare tramite frequenze precise e possono trasferire decine di Ghz di potenza in totale, riuscendo anche a trasmettere interi terabyte di calcoli (teoricamente) in un aspetto di pochi secondi. Questo è dovuto anche al fatto che possono operare con temperature molto più ridotte, usando sempre delle piste che però sono composte di fibre ottiche.

La comunicazione in questo caso è fornita tramite alla potenza dei laser, che richiedono molta meno energia per funzionare, trasmettendo una quantità di dati molto superiore ai sistemi che sono in uso. Una comunicazione a fotoni, e quindi tramite Laser, è incredibilmente resistente ad interferenze elettriche oppure tramite l’uso di disturbi radio. Solo gli emettitori e i ricevitori di tale raggio laser possono avere malfunzionamenti, qualcosa che di gran lunga si sta ancora studiando per risolvere il tutto.

Tuttavia, vi sono comunque numerosi ostacoli che riguardano ancora l’uso di questa tecnologia. Innanzitutto, laser e fotoni tendono a funzionare in maniera completamente differente rispetto agli elettroni e circuiti stampati: comunicano con logiche differenti, che vanno adattate per permettere un discorso di compatibilità per quel che riguarda utenti casalinghi e business. Al giorno d’oggi qualcosa di simile è usato per i computer quantistici, ma quelli appunto sono dispositivi specializzati. Non si può negare che il futuro dell’informatica è qui, teoricamente, ma in pratica ci vorranno ancora molti anni prima di vedere questa logica realizzarsi.