La rivoluzione dei chip fotonici al silicio: nuove scoperte e prospettive
L’interesse nei confronti dei chip fotonici al silicio è in costante crescita, con importanti aziende come Intel e IBM e rinomati laboratori di ricerca, tra cui l’Università di Berkeley e della California, impegnati nello sviluppo di circuiti integrati più efficienti eliminando la necessità di tradurre segnali ottici in elettrici.
Le fibre ottiche hanno dimostrato l’efficacia nella trasmissione ad alta velocità, ma l’analisi dei segnali continua ad essere affidata ai tradizionali chip elettronici basati sul movimento delle cariche elettriche nel silicio.
Recenti scoperte hanno aperto nuove prospettive per la creazione di dispositivi elettronici che utilizzano la luce anziché la corrente elettrica. Un esempio è il “diodo fotonico”, sviluppato da un team del California Institute of Technology nel 2011, che controlla il percorso della luce all’interno dei chip al silicio, eliminando interferenze e riflessioni.
Il MIT ha contribuito significativamente a questa ricerca, dimostrando la capacità di controllare la direzione della luce nei dispositivi fotonici, simile a quanto avviene per la corrente nei diodi convenzionali. Questi progressi aprono la strada a nuovi dispositivi elettronici più avanzati e efficienti che sfruttano la luce come mezzo di trasmissione e analisi dei segnali.
Il dispositivo “diodo per la luce” sviluppato dal MIT promette di rivoluzionare i sistemi di comunicazione attuali, eliminando la necessità di conversioni elettroniche e consentendo un’elaborazione diretta dei segnali luminosi. Inoltre, potrebbe consentire di realizzare circuiti ottici integrati su silicio, utilizzando un materiale trasparente e magnetico chiamato granato.
Ulteriori sviluppi dovranno garantire l’efficienza e la ricezione senza perdite di segnale, anche per la prossima generazione di chip che dovranno essere in grado di trasportare 128 lunghezze d’onda di luce per soddisfare le esigenze di larghezza di banda in futuro.
La tecnologia sviluppata dai ricercatori del MIT per la separazione dei segnali in arrivo, utilizzando una sottile pellicola di granato su un anello connesso al canale di trasmissione della luce, mostra promesse notevoli e potrebbe portare a miglioramenti significativi nella ricezione dei segnali, aprendo nuove prospettive nel campo dei computer più veloci e della realizzazione di un computer quantistico.
