Un equipo de la Universidad de Monash (Australia) ha construido el primer chip totalmente integrado que genera, dirige y lee información codificada en luz sin salir del propio dispositivo. El trabajo, publicado en Nature Photonics, funciona a temperatura ambiente y apunta a una nueva generación de computación óptica más rápida y de menor consumo, justo cuando la IA dispara la demanda energética de los centros de datos.
Desde hace años, la industria persigue procesar información con luz en lugar de electrones: los fotones se mueven más rápido y disipan menos calor, lo que promete ordenadores más veloces y eficientes. El problema es que, hasta ahora, generar la luz, encaminarla y volver a convertirla en señal eléctrica exigía componentes separados. El avance del equipo de Monash está precisamente en haber reunido esas tres funciones en un único chip.
Qué han logrado exactamente
Según el trabajo, publicado en la revista Nature Photonics, se trata del primer dispositivo capaz de producir señales de luz especializadas, dirigirlas por trayectorias concretas y convertirlas en señales eléctricas de forma simultánea. Como demostración, el chip fue capaz de codificar y procesar dos imágenes distintas al mismo tiempo, una prueba de que puede gestionar varios flujos de información en paralelo.
Un detalle nada menor: el sistema opera a temperatura ambiente, sin la refrigeración extrema que necesitan muchas plataformas cuánticas. Eso lo acerca mucho más a un uso práctico fuera del laboratorio. El proyecto lo lideró la Escuela de Física y Astronomía de Monash, con una colaboración internacional en la que participaron grupos de Australia, China, Singapur, Alemania y Japón.
Qué es la "valleytronics" y por qué importa
La clave está en un campo emergente llamado valleytronics. En lugar de codificar la información solo en la carga eléctrica (como la electrónica clásica), aprovecha una propiedad cuántica conocida como el "grado de libertad de valle", que permite guardar y procesar datos de maneras nuevas. Para manipularlo, el equipo combinó materiales de solo unos átomos de grosor con nanoestructuras (metasuperficies) diseñadas a medida para controlar la luz a escalas diminutas, usando un sencillo método de apilado de capas.
Por qué computar con luz
La electrónica tradicional mueve información con electrones a través del silicio, y ese trasiego genera calor y consumo. La fotónica propone usar fotones: partículas de luz que viajan más rápido, apenas se calientan y pueden transportar mucha más información en paralelo (por ejemplo, en distintos colores o "canales" a la vez). El reto histórico ha sido integrar en un mismo chip todo el ciclo —crear, guiar y leer la luz— con la misma madurez que la microelectrónica. Avances como el de Monash acercan esa meta.
El cuello de botella energético de la IA
Este tipo de investigación llega en un momento crítico. El auge de la inteligencia artificial ha disparado la necesidad de potencia de cálculo y, con ella, el consumo eléctrico de los centros de datos. Las interconexiones ópticas —mover los datos entre chips y servidores con luz— se ven como una de las vías más claras para reducir ese gasto energético y el calor asociado. Un chip que integra generación, guiado y lectura de luz encaja de lleno en esa tendencia, además de abrir puertas a comunicaciones seguras, imagen avanzada y computación cuántica.
El papel de España: iPronics y la UPV
La fotónica integrada no es solo cosa de grandes laboratorios internacionales: España tiene un actor de referencia. La empresa iPronics, spin-off de la Universitat Politècnica de València (UPV) cofundada por el catedrático José Capmany junto a Ivana Gasulla y Daniel Pérez, desarrolla chips fotónicos programables: una especie de "microprocesador de luz" que puede reconfigurarse para distintas tareas trabajando con señales ópticas en lugar de eléctricas, con la idea de abaratar una tecnología que hoy se fabrica a medida para cada cliente.
En 2026, un equipo del Photonic Research Lab (PRL-iTEAM) de la UPV presentó además un chip fotónico reprogramable capaz de funcionar a gran velocidad sin consumo eléctrico continuo, gracias a una plataforma híbrida de silicio y titanato de bario, un material ferroeléctrico que "recuerda" el circuito programado sin necesidad de alimentación permanente. Sus aplicaciones apuntan a las comunicaciones 6G, los centros de datos, la IA, los sensores o la computación cuántica. En palabras de Capmany en una entrevista con Innovaspain, el chip fotónico universal "generará un 80 % menos calor al mover datos". Es un desarrollo distinto al de Monash, pero apunta al mismo horizonte: computar y comunicar con luz.
Lo que todavía falta
Conviene mantener la perspectiva: tanto el chip de Monash como los desarrollos españoles son, en gran medida, prototipos y tecnología en maduración, no productos masivos. Queda camino para fabricarlos a gran escala, integrarlos con la electrónica existente y demostrar ventajas claras y sostenidas en aplicaciones reales. Aun así, reunir la generación, el guiado y la lectura de luz en un chip que trabaja a temperatura ambiente es el tipo de hito que muchos grupos llevaban tiempo persiguiendo, y confirma que la computación fotónica avanza de la teoría a los laboratorios de todo el mundo.