Crean una partícula híbrida de luz y materia que podría reducir drásticamente el enorme consumo energético de la IA

Los ordenadores funcionan con electrones desde la década de 1940, pero la IA está llevando ese enfoque hasta sus límites: los electrones generan calor y desperdician energía al moverse a través de los chips, y el problema empeora cuanto más datos se les introducen.

La luz no presenta esos problemas porque los fotones son eléctricamente neutros y transportan información rápidamente con una pérdida mínima. El inconveniente es que esa misma neutralidad que los hace eficientes implica que apenas interactúan con nada, lo que los vuelve inútiles para la lógica de conmutación de la que depende la computación.

Un grupo liderado por el físico de Penn, Bo Zhen, ha encontrado una solución creando algo llamado excitón-polaritón, una partícula híbrida que se forma cuando los fotones se enlazan fuertemente con los electrones dentro de un semiconductor de espesor atómico.

Cómo el equipo logró que la luz cambiara

El acoplamiento de Zhen confiere a la luz la capacidad de interactuar con su entorno de una manera que los fotones normales no pueden, lo que la hace capaz de realizar las operaciones de conmutación que necesitan los ordenadores.

La energía involucrada es extremadamente pequeña. El equipo demostró la conmutación de luz utilizando aproximadamente 4 cuatrillonésimas de julio, lo que es mucho menos de lo que se necesitaría para alimentar brevemente un pequeño LED.

"Debido a que son eléctricamente neutros y tienen masa en reposo cero, los fotones pueden transportar información rápidamente a largas distancias con una pérdida mínima", dijo Li He, coautor principal del estudio publicado en Physical Review Letters y antiguo investigador postdoctoral en el laboratorio de Zhen.

"Pero esa neutralidad implica que apenas interactúan con su entorno, lo que los hace poco eficaces en el tipo de lógica de conmutación de señales de la que dependen los ordenadores."

El enfoque de excitón-polaritón sortea esa limitación sin renunciar a las ventajas de velocidad y eficiencia que hacen que la luz resulte atractiva en primer lugar.

Qué podría significar para el hardware de IA en el futuro

Algunos chips experimentales de IA fotónica ya utilizan la luz para ciertos cálculos, pero cuando necesitan realizar operaciones no lineales (los pasos de toma de decisiones en el procesamiento de IA), tienen que convertir las señales de luz de nuevo en electrónicas, lo que ralentiza todo y consume energía. Si los excitón-polaritones pudieran realizar esos pasos sin volver a convertirlos en electrones, se eliminaría uno de los mayores cuellos de botella de la computación fotónica.

El mayor desafío reside en escalar la tecnología. Pero si funciona, podría dar lugar a chips que procesen información visual directamente de las cámaras sin necesidad de alternar entre luz y electricidad, reducir el consumo energético de los grandes sistemas de IA e incluso, potencialmente, admitir funciones básicas de computación cuántica en el futuro.

Referencia de la noticia

Forget electrons, this breakthrough uses light-matter particles to power AI, published by University of Pennsylvania, May 2026.