La investigación logra avances significativos en inteligencia artificial y computación visual y también introduce aplicaciones prácticas, como capacidades mejoradas de la cámara de los teléfonos inteligentes.
Los investigadores están avanzando en la computación óptica, que utiliza fotones en lugar de componentes electrónicos tradicionales, para desarrollar sistemas informáticos más rápidos y con mayor eficiencia energética. Estos sistemas podrían potencialmente mejorar el procesamiento de información visual mediante un procesamiento simultáneo y paralelo. Históricamente, la computación óptica ha tenido dificultades para lograr respuestas no lineales, esenciales para aplicaciones como la inteligencia artificial.
La investigación actual se centra en el desarrollo de materiales y dispositivos no lineales que requieren una cantidad significativa de luz para funcionar de forma eficaz. Los desafíos han incluido la necesidad de láseres de alta potencia, el procesamiento lento debido a la absorción de luz y el uso de materiales que no son eficientes desde el punto de vista luminoso. Un estudio realizado por el Instituto NanoSystems de California (CNSI) de la UCLA presenta un dispositivo que aborda estos problemas. El dispositivo presenta una pequeña serie de píxeles transparentes capaces de producir una respuesta no lineal, de banda ancha y rápida utilizando luz ambiental de baja potencia. La investigación destaca una aplicación práctica de este la tecnología—integrar el dispositivo con la cámara de un teléfono inteligente para reducir el brillo de la imagen.
El equipo enfatizó la importancia de desarrollar no linealidades eficientes, rápidas y de bajas pérdidas para satisfacer las demandas de computación visual. Las aplicaciones potenciales de esta tecnología son amplias y van desde la detección mejorada en vehículos autónomos hasta técnicas avanzadas de cifrado de imágenes. Una ventaja importante del nuevo dispositivo es su capacidad para procesar imágenes directamente sin convertirlas a señales digitales, acelerando así el tiempo de procesamiento y reduciendo los datos enviados a la nube. Esto podría permitir la producción de imágenes de mayor resolución y la captura de información más precisa sobre la disposición de los objetos y los espectros de luz circundantes.
El dispositivo en sí es compacto y consta de un plano transparente cuadrado de 1 cm hecho de una fina película de material 2D. semiconductor material acoplado con cristal líquido y una serie de electrodos. Esta configuración permite que cada uno de los 10,000 píxeles se oscurezca selectivamente cuando se exponen a la luz ambiental, logrando un cambio dramático en la transparencia con una mínima entrada de fotones. Esto abre nuevos caminos para las tecnologías de detección e imágenes de alta resolución, haciéndolas más accesibles y eficientes. Los investigadores están entusiasmados con las aplicaciones futuras y el potencial de esta tecnología para ir más allá de la investigación fundamental y llegar a aplicaciones del mundo real. La colaboración destaca un importante paso adelante en la informática óptica y promete más avances en el campo.