Un team di scienziati ha sviluppato qualcosa di potenzialmente rivoluzionario: un computer senza chip in silicio, ma che usa onde luminose trasmesse in un singolo cavo in fibra ottica. La squadra, guidata dal Prof. Mario Chemnitz e dal Dr. Bennet Fischer dell'Istituto Leibniz di Tecnologia Fotonica a Jena, ha sfruttato le interazioni uniche delle onde luminose all’interno delle fibre ottiche per creare un sistema di apprendimento artificiale avanzato.
La tecnologia impiegata in questa ricerca elimina la necessità di una grande infrastruttura elettronica, segnando un netto cambiamento rispetto ai sistemi tradizionali basati su chip, che contengono anche migliaia di componenti.
"Utilizziamo una singola fibra ottica per imitare la potenza computazionale di numerosi reti neurali", spiega il Prof. Chemnitz. "Sfruttando le proprietà fisiche uniche della luce, questo sistema consentirà il rapido ed efficiente trattamento di vaste quantità di dati in futuro."
In questo particolare computer, i dati vengono codificati sui canali dei colori degli impulsi luminosi ultracorti; questi impulsi trasportano informazioni attraverso la fibra ottica, subendo diverse combinazioni, amplificazioni o attenuazioni. La comparsa di nuove combinazioni di colori al termine del cavo in fibra permette di prevedere i tipi e i contesti dei dati.
Il team di ricercatori ha applicato questa tecnologia in uno studio pilota per diagnosticare infezioni da COVID-19, usando campioni vocali forniti dall’Università di Cambridge. I risultati sono stati decisamente promettenti, considerando che hanno raggiunto un tasso di rilevamento più alto di quello dei migliori sistemi digitali usati finora.
"Siamo i primi a dimostrare che un così vivace interazione delle onde luminose nelle fibre ottiche può classificare direttamente informazioni complesse senza alcun software intelligente aggiuntivo", ha detto il Prof. Chemnitz.
Immagine di copertina: Leibniz IPHT