Nel preciso istante in cui inviamo un messaggio, consultiamo un’app o ascoltiamo musica tramite un dispositivo digitale, molteplici segnali elettrici attraversano i chip. I chip sono sistemi elettronici miniaturizzati, disposti su placchette di materiale semiconduttore, solitamente silicio, fondamentali per la società moderna. Nonostante siano un chiaro e potente strumento di sviluppo, dal quale la nostra collettività dipende totalmente, il futuro non è così scontato. Se da un lato il loro utilizzo ha rappresentato una vera e propria rivoluzione in termini di efficienza, automazione e miniaturizzazione, è anche vero che questo comporta sfide sia ambientali (legate alla produzione e allo smaltimento) sia economiche.
Ad oggi, l’uso di tali dispositivi ricopre un ruolo centrale, e assolutamente fondamentale, anche se, grazie alla ricerca scientifica, stanno sempre più sviluppandosi alternative da considerarsi, almeno per il momento, sistemi coadiuvanti.
La nuova sfida globale sembrerebbe focalizzata sull’uso dei chip fotonici, che utilizzano la luce per immagazzinare e trasmettere informazioni.
Utilizzare fotoni, anziché elettroni, non è un semplice cambio d’uso di molecola, ma rappresenta qualcosa di rivoluzionario.
Gli elettroni sono particelle massive e cariche mentre i fotoni sono privi di massa e di carica. Da ciò deriva che il trasporto elettronico nei materiali conduttori e semiconduttori è intrinsecamente dissipativo (ciò significa che il movimento degli elettroni, attraverso un reticolo cristallino o un materiale, è quasi sempre accompagnato da una perdita di energia sotto forma di calore), mentre quello fotonico è conservativo, il che si traduce in una serie di benefici tra cui, il più rilevante, è sicuramente rappresentato dalla velocità estremamente elevata di gestione dati. D’altronde non esiste niente di più veloce della luce.
I chip fotonici, inoltre, abbattono notevolmente i consumi energetici rispetto ai chip tradizionali, acquisendo, così di diritto, gli appellativi di “più sostenibili” e “più produttivi”.
Ciò è dovuto principalmente al fatto che il flusso di elettroni all’interno di un conduttore, deve vincere una resistenza, con conseguente dissipazione di calore, che risulta essere molto minore nel caso della luce.
Inoltre, tramite l’utilizzo di chip fotonici, si può sfruttare la tecnologia WDM (Wavelenght Division Multiplexing), che aumenta la capacità di banda trasmettendo simultaneamente più segnali su una singola fibra, evitando la posa di nuovi cavi.
Un altro beneficio è rappresentato dalla più ampia possibilità di miniaturizzare un chip fotonico anziché uno elettronico. Questa pratica risulta essere molto vantaggiosa poiché permette di creare dispositivi di piccole dimensioni, più veloci, in generale più efficienti.
Ma anche in questo caso esiste l’altro lato della medaglia.
In primis, i costi di produzione dei chip fotonici sono elevati, a causa delle complesse e avanzate tecnologie richieste. Un altro importante svantaggio è rappresentato, ad oggi, dall’integrazione difficoltosa con altre interfacce elettroniche, che funzionano ancora attraverso metodi più tradizionali.
Nonostante ciò, l’interesse nei confronti della fotonica resta molto alto, soprattutto da parte della Cina, principale promotrice di questa nuova tecnologia, sia per motivi tecnologici che economici e strategici.
Il Paese asiatico è uno dei maggiori consumatori di chip al mondo ed è chiaro che investire sulla produzione di questi semiconduttori è un modo per ridurre la dipendenza economica nei confronti di fornitori esteri.
Controllare e dominare la produzione di chip non può, e non deve, essere considerata solo ed esclusivamente una strategia economica poiché è in grado si influenzare la geopolitica mondiale.
Tutti i chip in generale, e quelli fotonici in particolare, costituiscono una svolta nel campo dell’intelligenza artificiale che rappresenta, a sua volta, un elemento cruciale per la politica, la sicurezza e l’economia di ogni paese.
L’intelligenza artificiale, infatti, controlla dati estremamente sensibili ed è per questo che è spesso paragonata a risorse chiave di ricchezza, come il petrolio e l’energia nucleare.
Non essendo questa una tecnologia neutrale, è ovvio che puntare sul suo sviluppo significa, inevitabilmente, puntare sull’affermazione di una nazione su un’altra.
La Cina sembra averlo capito chiaramente ed è per questo che utilizza un modello di sviluppo più centralizzato, a differenza di altre potenze mondiali che puntano su sistemi di innovazione privata e di mercato.
Più IA viene utilizzata, più dati vengono generati e quindi più questa diventa efficiente ed efficace.
È ovvio che, se per addestrare l’intelligenza artificiale vengono utilizzati chip di ultima generazione come i chip fotonici, con tutti i vantaggi che essi comportano, questa potrebbe diventate ancora più accessibile, conducendo a quella che possiamo definire “democratizzazione dell’IA”.
In questo caso sarebbero necessarie nuove e prestabilite regole, anche dal punto di vista etico-morale, per rendere quest’arma potentissima capace di marginare la prepotente supremazia di alcuni e favorire, invece, l’autonomia di tutti.
Marina Greco
