Investigadors de la Universitat Politècnica de València (UPV) han contribuït al desenvolupament d’un nou processador fotònic programable capaç d’executar diverses funcions al mateix temps en un únic xip, una tecnologia que obri la porta a xarxes de comunicacions més potents, aplicacions avançades d’intel·ligència artificial i centres de dades més eficients.
El treball compta amb la participació del Photonics Research Lab-iTEAM de la UPV i s’ha publicat en la revista científica ‘Nature Communications’. Este avanç permet processar molta més informació amb un consum energètic inferior al dels processadors fotònics convencionals, un aspecte clau per al creixement de les telecomunicacions i de la computació d’altes prestacions.
Dos propietats de la llum al servei del mateix xip
Segons ha informat la UPV, l’equip valencià ha desenvolupat junt amb investigadors de la Huazhong University of Science and Technology, de la Xina, una nova arquitectura que aprofita alhora dues propietats de la llum: l’espai i la longitud d’ona.
Gràcies a esta combinació, un mateix circuit fotònic pot executar funcions diferents de manera simultània. Fins ara, per a aconseguir eixa capacitat de processament calia utilitzar diversos xips o duplicar els recursos físics disponibles, amb l’augment de costos i consum que això implicava.
Entre les aplicacions potencials d’este processador destaquen sistemes de comunicacions òptiques capaços de gestionar múltiples canals d’informació de manera flexible i dinàmica. També permet un processament paral·lel d’imatges, essencial per a moltes tècniques d’intel·ligència artificial, i sistemes avançats de formació de feixos per a radars i comunicacions sense fil de nova generació, tot integrat en un únic xip reconfigurable.
El coautor principal de l’estudi, José Capmany, ha resumit la innovació amb un símil de trànsit: ‘És com transformar una carretera d’un sol carril en una autopista amb diversos carrils independents, on cada un transporta informació distinta sense interferir amb els altres’.
Cada longitud d’ona, una funció diferent
La principal novetat tecnològica és que cada longitud d’ona pot configurar-se de manera independent per a realitzar una tasca distinta. En els processadors fotònics actuals, la mateixa configuració s’aplica a totes les senyals òptiques, fet que limita la flexibilitat i obliga a sobredimensionar el maquinari.
Amb la solució presentada, el maquinari es pot aprofitar molt millor i es multiplica la capacitat de processament sense augmentar la grandària física del xip. D’esta forma, es reduïxen també costos potencials de fabricació i s’optimitza l’ús dels recursos existents.
Els resultats experimentals mostren millores significatives d’eficiència, segons la UPV. El nou processador aconseguix un rang de funcionament pròxim a 1 THz, incrementa la densitat funcional del xip i reduïx de manera notable l’energia necessària per a programar-lo si es compara amb arquitectures fotòniques tradicionals.
‘Estes prestacions són especialment rellevants per al desenvolupament d’infraestructures de comunicacions òptiques, processadors per a intel·ligència artificial i sistemes de computació d’altes prestacions’, ha assenyalat Capmany.
Referent internacional en fotònica integrada
José Capmany és catedràtic de la Universitat Politècnica de València i lidera el Photonics Research Lab (PRL) de l’Institut iTEAM de la UPV. Està considerat un dels referents internacionals en el camp dels processadors fotònics i les tecnologies òptiques avançades.
En el seu currículum figuren el Premi Nacional de Investigació concedit en 2021 i el Premi Jaume I rebut en 2012. A més, des de finals de 2025 és acadèmic de número de la Real Academia de Ingeniería de España (RAI).
Capmany és doctor enginyer de Telecomunicació per la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) i doctor en Ciències Físiques. Al llarg de la seua trajectòria ha sumat més de 650 publicacions científiques, dos Advanced Grants del Consell Europeu de Investigació (ERC) i ha dirigit al voltant de 25 tesis doctorals i més de 100 projectes de recerca.
També ha impulsat de manera decidida la transferència de tecnologia mitjançant la creació d’empreses spinoff. Entre elles destaca VLC Photonics, adquirida per Hitachi en 2020, i iPronics, que ha rebut inversions recents de fons com Triatomic, Fine Structure Ventures, Bosch Ventures, Amadeus Capital i Criteria Venture Tech.
