I ricercatori dell'Istituto per le telecomunicazioni e le applicazioni multimediali (iTEAM) dell'Università Politecnica di Valencia (UPV) hanno compiuto un passo avanti verso la creazione di un chip infallibile. Hanno sviluppato un metodo avanzato per l'analisi e la configurazione à la cart di circuiti fotonici, che consente di affrontare preventivamente i possibili guasti che un chip può subire e ridurne l'impatto in fase di progettazione, prima che i chip diventino operativi.

Il lavoro dei ricercatori UPV è incentrato su circuiti fotonici generici, che forniscono più funzionalità utilizzando un'unica architettura, in modo analogo a come funzionano i microprocessori nell'elettronica. "Con gli strumenti che abbiamo sviluppato, semplificheremo e ottimizzeremo la produzione e le prestazioni di questi chip, "dice José Campany, ricercatore presso i Photonics Research Labs (PRL) dell'iTEAM UPV.

Secondo il professor Campany, spesso i guasti si verificano all'interno dei componenti dei circuiti, che finiscono per influenzare la loro performance finale. "La tecnica consente di prevedere dove si guasterà il circuito e configurare gli altri componenti per compensare queste carenze, garantendo così le loro massime prestazioni, " dice. Tutto questo è invisibile all'utente.

"Il metodo di analisi è relativamente semplice:ciascuna delle unità del circuito è configurata, e applicando tecniche di induzione matematica, offre una diagnosi di come si comporterebbe il circuito in ciascuna delle porte. Sulla base di questa diagnosi, possiamo effettuare le modifiche che vediamo necessarie nella configurazione, " spiega Daniel Perez, ricercatore presso il PRL-iTEAM dell'UPV. "Per di più, il metodo ci consente di simulare circuiti più grandi e di convalidare le loro capacità con le attuali tecniche di produzione".

Un altro vantaggio del lavoro è la diminuzione del costo del chip. "Se sei in grado di ottimizzare il circuito con il software, la fase di produzione non è così impegnativa, che consente di aumentare le prestazioni durante la produzione di questi dispositivi, "aggiunge Campani.

Chip con intelligenza artificiale

Il lavoro sviluppato dai ricercatori iTEAM prevede anche un primo passo per la progettazione e realizzazione di circuiti fotonici con tecniche di intelligenza artificiale. "Con questo metodo, possiamo utilizzare algoritmi di machine learning per sintetizzare e progettare circuiti. Il lavoro quotidiano è il seme di cui ha bisogno un metodo di apprendimento automatizzato, " aggiunge Daniel Perez.

La prossima sfida per i ricercatori UPV iTEAM è fondere i loro lavori più recenti per la progettazione dell'hardware dei circuiti con algoritmi avanzati che permettano di spremere tutto il potenziale dall'ottica integrata.