Científicos chinos crean un gemelo digital de ordenadores ópticos

En una era de rápido desarrollo de las tecnologías de AI, la demanda de potencia de cálculo está aumentando drásticamente. Aunque los ordenadores ópticos, que procesan datos mediante luz en lugar de electricidad, se consideran la solución más prometedora, las complejidades técnicas y los altos costes impiden su adopción masiva. Para resolver este problema, investigadores chinos han desarrollado una plataforma de «gemelo digital» completa para sistemas ópticos: el Digital Twin Optical Computing System (DT-OCS). Así lo informa Ixbt.com en su noticia.

Según los datos publicados en la revista Opto-Electronic Advances, el nuevo sistema permite simular mediante software el comportamiento de un equipo óptico real sin estar conectado a él. Esto significa que los científicos podrán ahora probar sus algoritmos en un entorno virtual sin tener que esperar el acceso directo a costosos chips fotónicos y dispositivos complejos. Anteriormente, los investigadores debían esperar su turno y recalibrar el equipo antes de cada nuevo experimento.

Principio de funcionamiento y ventajas del sistema DT-OCS

El sistema DT-OCS actúa como un simulador de alta precisión y funciona en paralelo con el sistema físico. Durante las pruebas, los científicos utilizaron un chip fotónico basado en fotónica de silicio y un complejo de computación óptica de alta velocidad. El sistema fue probado en tareas de AI como la clasificación de imágenes y la toma de decisiones secuenciales. Los resultados son sorprendentes: cuando los parámetros entrenados en el modelo digital se transfirieron al equipo real sin ajustes adicionales, la eficiencia del sistema físico fue casi idéntica a las predicciones del modelo virtual.

El principal logro de este enfoque es el ahorro significativo de tiempo y fondos destinados a los experimentos. Varios grupos científicos pueden desarrollar simultáneamente diferentes tareas en la copia digital de un solo dispositivo. Esto convierte a los ordenadores ópticos, de ser equipos de laboratorio raros y especializados, en una infraestructura de investigación abierta para todos.

Los autores del proyecto han liberado la plataforma DT-OCS y su conjunto de datos asociado para uso abierto. Ahora, programadores e ingenieros de cualquier parte del mundo, aunque no posean su propio equipo óptico, podrán entrenar y probar nuevos algoritmos mediante esta plataforma. Según ixbt.com, se espera que tal apertura acelere varias veces el ritmo de las innovaciones en el sector.

En conclusión, se puede decir que las plataformas de computación óptica modernas no deben consistir solo en dispositivos físicos, sino también en sus equivalentes de software. Estos gemelos digitales acelerarán la creación de procesadores ópticos que puedan ser competidores dignos de los sistemas de computación tradicionales ofrecidos por gigantes como NVIDIA o Google.