Luz que recuerda: fotones que imitan la memoria del cerebro
Luz que recuerda: fotones que imitan la memoria del cerebro
Un grupo de investigadores italianos logró algo sorprendente: hacer que la luz se comporte como las neuronas del cerebro. En un reciente estudio publicado en Physical Review Letters, demostraron que varios fotones idénticos que se desplazan por un circuito óptico pueden imitar el funcionamiento de un sistema de memoria artificial, conocido como Red de Hopfield.
Este tipo de red, inspirada en el cerebro humano, explica cómo ciertas estructuras neuronales reconocen patrones y asocian recuerdos. En este experimento, sin embargo, los "neuronas" no son impulsos eléctricos como en el cerebro o en un chip, sino partículas de luz en estado cuántico.
"En este sistema, los fotones no son simples portadores de información; ellos mismos se comportan como neuronas de una memoria asociativa", explicó Marco Leonetti, investigador del Instituto de Nanotecnología del Consejo Nacional de Investigación de Italia (CNR-Nanotec) y del Instituto Italiano de Tecnología (IIT).
El equipo utilizó interferencia cuántica —el fenómeno en el que los fotones superpuestos interactúan en un chip fotónico— para que la propia luz almacenara y recordara información. Cuando la cantidad de datos era manejable, el sistema recordaba perfectamente; pero al sobrecargarse, entraba en un estado de desorden, similar a una "amnesia cuántica", comparable al fenómeno del spin glass estudiado en física estadística.
De los Nobel a la inteligencia artificial eficiente
El descubrimiento se sitúa en la confluencia de dos Premios Nobel de Física: el otorgado en 2024 a John Hopfield por su modelo de redes neuronales y el recibido por Giorgio Parisi en 2021 por su trabajo en sistemas desordenados. Curiosamente, ambos enfoques convergen en esta nueva demostración hecha en la Universidad de La Sapienza, en Roma.
Según el coautor Luca Leuzzi, del CNR-Nanotec, el hallazgo apunta a un futuro con inteligencia artificial impulsada por luz, más rápida y con un consumo energético drásticamente menor. En un momento en que la Agencia Internacional de Energía advierte que los centros de datos podrían superar los 500 teravatios-hora anuales en 2026, la computación fotónica surge como un camino prometedor para contener ese crecimiento.
"La luz se convierte en un verdadero laboratorio en miniatura, capaz de explorar los fenómenos complejos que gobiernan tanto los sistemas naturales como los artificiales", concluyó Fabrizio Illuminati, director de CNR-Nanotec y coautor del estudio.
Bibliografía
- Artículo principal: Zanfardino, G., et al. (2026). "Multiphoton Quantum Simulation of the Generalized Hopfield Memory Model". Physical Review Letters, 136, 083602.
- Comunicado CNR-Nanotec: "Photons in optical circuits spontaneously mimic brain memory systems". Instituto de Nanotecnología CNR, 18 feb 2026.
- IEA sobre consumo energético: "Data Centres and Data Transmission Networks". Agencia Internacional de Energía, 2025.
- Premios Nobel relacionados:
Publicado el 25 de febrero de 2026 | El Siglo 21 es Hoy
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