Il calcolo ottico è una tecnologia informatica in fase di ricerca e teoria. L’idea sarebbe quella di creare un computer che si basi interamente sulla luce (fotoni) invece che sull’elettricità (elettroni) per eseguire i calcoli. Il fascino dei computer ottici è limitato, perché con distanze brevi richiedono più potenza dei computer elettronici per eseguire lo stesso calcolo. Tuttavia, l’informatica ottica può consentire la costruzione di computer fisicamente impossibile utilizzando l’elettronica. Il calcolo ottico è ancora nelle prime fasi di sviluppo: attualmente in laboratorio sono stati costruiti solo pochi prototipi molto limitati.
Un computer ottico utilizza principalmente i laser per inviare segnali. Sfortunatamente, i laser non possono interagire direttamente tra loro in alcun modo significativo, quindi l’esecuzione di calcoli richiede in qualche modo un intermediario sotto forma di materia. I tentativi di realizzare “transistor ottici” hanno avuto la tendenza a ruotare attorno a materiali che riemettono luce selettivamente in risposta all’intensità della luce in ingresso. Mettere insieme questi componenti in un’enorme rete può consentire la costruzione di un computer ottico.
Finora, l’ottica è stata adottata con entusiasmo per la trasmissione di dati su lunghe distanze, come nella fibra ottica. Su brevi distanze, tuttavia, e questo è uno dei principali svantaggi del calcolo ottico, la perdita di energia subita dalla luce richiede più potenza per inviare un segnale rispetto all’utilizzo di elettroni per inviare lo stesso segnale sulla stessa distanza. Su lunghe distanze, la luce vince, ma parte del punto dei computer è che dovrebbero essere piccoli e le distanze su cui la luce è migliore (10 piedi/3 m o più) sono piuttosto grandi per gli standard di calcolo . Tuttavia, è ipotizzabile che i canali ottici possano essere utilizzati in grandi supercomputer per inviare dati in modo più efficiente rispetto all’elettronica.
In teoria, l’informatica ottica potrebbe produrre computer decine di migliaia di volte più veloci dei computer odierni, perché la luce può viaggiare molto più velocemente della corrente elettrica. In pratica, tuttavia, la necessità di utilizzare grandi fasci di luce per evitare la perdita di segnale ha precluso tale possibilità. Più di recente, tuttavia, i ricercatori dell’Università di Harvard hanno trovato un modo per capovolgere un registro utilizzando un solo fotone, una pietra miliare che potrebbe aprire la strada a un calcolo ottico efficiente. I ricercatori hanno sfruttato i plasmoni, piccoli disturbi superficiali in un mezzo che possono essere creati bombardandolo con fotoni.
Il calcolo ottico, come il calcolo quantistico, è una di quelle tecnologie jolly: è uno tra le dozzine di approcci che vengono sviluppati in previsione di scontrarsi con i limiti fisici con il calcolo elettronico convenzionale, ma resta da vedere se darà i suoi frutti a lungo termine. A meno che tu non stia lavorando da solo sulla tecnologia, tutto ciò che possiamo fare ora è aspettare e guardare.