Con la tecnología actual, si pudiéramos diseñar de nuevo el mundo digital, ¿lo haríamos en 2D y con electrones, como hasta ahora, o en 3D y con fotones? Esta pregunta se formuló en una de las últimas ediciones de la Geo Week celebrada en Denver (EEUU) y tiene todo el sentido desde el punto de vista de la física: la electrónica está llegando a sus límites fundamentales.
La solución del futuro será híbrida y cooperativa, con sistemas mixtos en los que los datos irán pasando de electrónico a fotónico, según la tarea. Europa, y España en particular, son terreno abonado para que pasen grandes cosas si eso se confirma: cuatro nóbeles de fotónica son europeos. “Chips y bits de luz”, así ha titulado José Capmany, cofundador de iPronics, su discurso de aceptación en la Real Academia de Ingeniería.
La electrónica es mejor almacenando datos y realizando computación digital, clara dominadora en los dispositivos de consumo, gracias a esas ‘llaves de paso’ llamadas transistores. La fotónica permite hacer computación analógica, mucho más potente que la digital en algunos casos, si no fuera por un pequeño inconveniente: está pendiente de desarrollar. Un nuevo océano azul para el sector tecnológico.
En España hay tres grandes proyectos en marcha para crear plantas de chips fotónicos. El más avanzado es el de Vigo. La sociedad promotora SPARC ha recibido 17,2 millones de euros de la Sociedad Española para la Transformación Tecnológica (SETT) y se especializará en chips basados en un material semiconductor llamado III-V. Las otras dos plantas se ubicarán en Barcelona (silicio) y Valencia, donde Hitachi VLC Photonics se orienta hacia chips que hibriden silicio y III-V.
Chips en el horno
iPronics también está de enhorabuena. Cerró en 2025 una ronda de financiación de 20 millones de euros, liderada por Triatomic Capital. Capmany tuvo la visión de replicar en el mundo de la fotónica el papel de los transistores en la electrónica y ha creado el primer chip fotónico universal, con el que pretende transformar la forma en la que se mueve la información en los centros de datos.
Hoy existe una necesidad acuciante de incrementar la interconexión y la conmutación en ellos. El tráfico que se mueve dentro de esos misteriosos cajones de hormigón superó a finales de 2023 al de toda la red de telecomunicaciones mundial. Y la tendencia sigue al alza. Los modelos LLM de IA requieren una cantidad descomunal de datos, que hay que transportar con el menor consumo de energía, generación de calor y latencia posibles.
“La demanda ha vuelto a superar a la oferta en todas las cargas de trabajo, incluso cuando traíamos más capacidad al mercado”, dijo la directora financiera de Microsoft, Amy Hood, en su último encuentro trimestral con inversores. Azure espera disponer de equipos suficientes para atender a la demanda de la IA en junio… con suerte.
Hay que crear autopistas de la información y la electrónica ya no da más de sí. “La solución ideal es pasar los datos a señales de luz”, explica José Capmany. El ahorro energético ronda “entre el 80% y el 90%”. Vodafone ya ha probado el chip de iPronics y los dueños de la nube, los grandes hiperescalares, lo estudian desde hace meses.
La fotónica será clave también para las telecomunicaciones. A estas alturas, el 5G se queda corto en términos de velocidad y, cuando se desarrolle el estándar 6G, habrá que incrementar la frecuencia para transportar más capacidad por canal. Las estaciones base serán más pequeñas, más numerosas, muy versátiles, con más ancho de banda y gran capacidad. La tecnología de iPronics encaja en ese nuevo escenario.
El futuro coche inteligente e hiperconectado, los sistemas de salud con puntos de atención externos o las futuras comunicaciones robot-máquina son otros casos de uso posibles. “Diría que estamos al 15% del despliegue del potencial de las tecnologías fotónicas, y creo que soy generoso”, apunta Capmany.
El láser apunta alto
El láser se utiliza para comunicar datos desde los años 70 y 80, pero siempre a través de fibra óptica. Los fenómenos atmosféricos como la lluvia, las turbulencias y la niebla degradan la señal cuando viaja por el aire. Por eso, los móviles, los satélites o los coches usan radiofrecuencia. Pero hace falta un cambio porque, como sucede con los centros de datos, se están generando cuellos de botella en el espectro.
Fyla, de la que Indraventures acaba de adquirir el 24,8%, propone un tipo de comunicación aérea por láser. Como ha demostrado al establecer una conexión (“¡ya se ve el haz!”) entre Tenerife y La Palma, a 143,44 kilómetros de distancia, la clave radica en sustituir el habitual láser de onda por otro basado en pulsos muy cortos e intensos. Cada pulso es un bit.
Resulta que Fyla tiene el récord mundial de pulsos más cortos del mundo, lo que la convierte en empresa a seguir. “El consumo se reduce en un factor 10, e incluso puede llegar a 100”, explica su fundador y CEO, Pere Pérez-Millán, al tiempo que se incrementa el ancho de banda, “entre 100 y 1.000 veces, fácilmente”. El desafío actual consiste en aumentar el radio de alcance, que no supera el kilómetro.
El interés de Indra por Fyla incluye sin duda las nuevas posibilidades de uso del láser en defensa. Las comunicaciones por radiofrecuencia son interceptables, porque se propagan de forma general, pero el láser es direccional. La comunicación con un avión es la clave, aunque resulta difícil, “su velocidad y la variación de posicionamiento angular son enormes”.
Como en el caso de los chips, el futuro también se presenta híbrido. “Las comunicaciones láser no se implantarán a corto plazo en entornos en los que la radiofrecuencia es madura y da suficiente servicio”, dice Pérez-Millán. Opciones emergentes, como la economía espacial, ofrecen grandes expectativas. No hay atmósfera y los satélites tienen una posición relativa fija entre ellos, en el espacio sucede justo lo contrario que en un centro de datos.
Se trabaja ya en la configuración de anillos láser en órbita, una malla de comunicación óptica que replique el tejido de fibra óptica de la Tierra. Natalia Larrea, directora sénior de Espacio en el Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA), imagina el “impacto social” que se producirá cuando las comunicaciones ópticas permitan disfrutar de “vídeo a tiempo real de alta definición desde la luna”.
Según explica, la estación lunar se comunicará con los satélites y la señal bajará a la Tierra mediante radiofrecuencia. Esa es la visión de iniciativas en marcha para conectar la luna a internet, como el proyecto Moonlight que dirige el español Javier Ventura Traveset en la Agencia Espacial Europea (ESA).
Inteligencia en 3D
Asegura Jorge Blasco, CTO y fundador de PhotonicSens, que la IA funciona mejor si, en lugar de entrenarse con imágenes, utiliza como fuente para sus decisiones vídeo en tiempo real. Pero eso no basta. “Si no mides la profundidad, la IA no tiene datos suficientes para decir si un componente va a fallar”, advierte.
Es un análisis compartido por el sector de la visión artificial, incluidas empresas como Axis o Neurologyca y el director de Digital Industries de Nokia, Jochen Apel. En su opinión, se pueden obtener ya datos de calidad con el vídeo, de modo que “la implantación de sensores ya no debería ser un problema” para las empresas que deseen tener IA.
Las cámaras de PhotonicSens calculan la distancia de los planos en el mundo real: saben si un dispositivo está a 40 cm, otro a 70 cm y la ventana a 1,5 metros. En respuesta a la pregunta inicial de la Geo Week, hacen posible la inteligencia en 3D. Su innovación actual se dirige hacia las cámaras industriales. Quieren comunicarlas con entornos de videojuego diseñados con Unreal Engine de Epic Games, utilizando procesadores de Qualcomm y sus propios chips. El objetivo es crear gemelos digitales.
En efecto, Burak Kantarci, de la Universidad de Ottawa, sostenía en un evento reciente del IEEE celebrado en Bolonia (Italia) que “el borde [el edge] ahora es el origen de la inteligencia infinita”. Tanto la inteligencia en el edge como los LLM y las redes de comunicaciones que se avecinan, basadas en 5G y 6G, están convergiendo.
Crearán un nuevo y poderoso paradigma: “un mundo donde las máquinas razonan, se adaptan y colaboran de forma autónoma en el borde de la red”. Lo acaban de anunciar Siemens y NVIDIA en el CES de Las Vegas: la planta industrial adaptativa impulsada por IA. Hágase la luz… de la fotónica.