El líder de Photonics Research Labs-iTEAM, José Capmany Francoy, ha obtenido una Beca Avanzada del ERC, la subvención más prestigiosa del Consejo Europeo de Investigación, dotada con 2,5 millones de euros para el desarrollo del proyecto ANBIT.
El objetivo de este proyecto ERC es desarrollar una nueva clase completamente nueva de teoría de la computación, denominada Computación Fotónica Analógica (APC), diseñada específicamente para aprovechar todo el potencial de la tecnología de fotónica integrada programable, lo que tendrá un profundo impacto en la investigación fundamental y aplicada y en nuestra sociedad de la información.
«Durante más de 5 décadas, la Ley de Escalado de Moore ha permitido el crecimiento de la integración de dispositivos en circuitos electrónicos a una tasa constante, donde el número de transistores incorporados en un chip se ha duplicado aproximadamente cada 18-24 meses. En la actualidad, esta ley empírica ya ha mostrado signos de saturación. Por lo tanto, surge una oportunidad en la exploración de nuevas estrategias, que buscan mantener el crecimiento sostenible de la capacidad de cómputo digital mediante el desarrollo de nuevos modelos de cómputo (por ejemplo, la computación cuántica) que puedan resolver problemas que no se ejecutan eficientemente utilizando la computación digital», afirma José Capmany.
El investigador de UPV-PRL explica que esta nueva teoría de la computación, llamada computación fotónica analógica, gira en torno a la idea de realizar operaciones analógicas en una nueva unidad de información, el bit analógico o anbit. Esto evoluciona el concepto de procesamiento de señal analógico óptico en una verdadera computación analógica óptica y representa un avance con un potencial similar a la teoría de la computación digital en la electrónica comercial.
Segunda Advanced Grant en seis años
La financiación de la Beca Avanzada del ERC se encuentra entre los esquemas de financiación más prestigiosos y competitivos de la UE, brindando a los investigadores la oportunidad de perseguir proyectos ambiciosos y motivados por la curiosidad que podrían conducir a importantes avances científicos. Se otorgan a investigadores líderes y establecidos con un historial probado de logros significativos en investigación en la última década. El Consejo Europeo de Investigación (ERC) anunció la concesión de 218 Becas Avanzadas a destacados líderes de investigación en toda Europa, como parte del programa Horizon Europe, 16 de ellas en España. También vale la pena destacar que es la segunda vez que el profesor Capmany ha obtenido este prestigioso reconocimiento, ya que también recibió otra Beca Avanzada (UMWPChip) para el desarrollo del primer chip fotónico integrado que permite múltiples funcionalidades mediante el empleo de una arquitectura común única, en 2017.
«Para mí, recibir este nuevo ERC es un enorme privilegio que reconoce el excelente trabajo realizado por nuestro grupo de investigación en los últimos años, que no solo se ha plasmado en publicaciones de alto nivel, sino también en la creación de varias spin-off que están introduciendo nuevos conceptos en el mercado», destaca Capmany. Esta subvención del ERC permitirá a él y a su equipo trabajar en el nuevo concepto de Computación Fotónica Analógica durante los próximos cinco años.
Las limitaciones de la computación electrónica digital
La computación electrónica digital es indispensable en la actualidad. Se encuentra en ordenadores, trenes, aviones, automóviles, teléfonos móviles, relojes inteligentes y electrodomésticos del hogar. «Por ejemplo, tu lavadora necesita computación electrónica digital para ejecutar el programa de lavado seleccionado por el usuario. Por lo tanto, la computación electrónica digital es un pilar de nuestra sociedad. Sin embargo, existen limitaciones matemáticas fundamentales en la teoría de la computación digital actual (construida a partir de compuertas booleanas no lineales irreversibles) para realizar eficientemente operaciones lineales multidimensionales y problemas computacionales distribuidos, paralelos y adaptativos. Como resultado, una amplia gama de aplicaciones no puede ser soportada por la electrónica digital, específicamente aquellas que involucran procesamiento analógico en tiempo real de datos multidimensionales, como la imagen médica para diagnóstico, autos autónomos, diseño de medicamentos y control de robots, entre otros», explica José Capmany.
Por otro lado, la tecnología electrónica trata de superar las limitaciones matemáticas de la computación digital mediante la integración de cada vez más transistores en chips para aumentar la velocidad de cálculo. «Sin embargo, la capacidad de duplicar el número de transistores en un chip cada dos años, conocida como la Ley de Moore, ha llegado a su fin. Por esa razón, la industria electrónica será cada vez menos capaz de aumentar las velocidades de cálculo requeridas por las aplicaciones emergentes», señala Capmany.
Computación fotónica analógica, la solución
Históricamente, se han desarrollado primero modelos matemáticos y luego la tecnología ha tenido que adaptarse a las matemáticas ya existentes.
«Pero… ¿qué sucedería si en lugar de desarrollar la tecnología para adaptarla a las matemáticas existentes, lo hiciéramos al revés? Con ANBIT estableceremos las bases de una nueva clase de teoría de la computación diseñada explícitamente para aprovechar todo el potencial de la fotónica integrada programable, una tecnología en rápido crecimiento que puede complementar a la electrónica y para la cual no hay un modelo computacional específico desarrollado. Esta es la base de nuestro trabajo durante los próximos cinco años, una propuesta innovadora con la que, si tenemos éxito, contribuiremos a una nueva revolución en la tecnología de la información y la sociedad», concluye Capmany.
Fuente: https://www.upv.es/noticias-upv/noticia-14051-erc-advanced-g-es.html