Un procesador moderno gasta una parte sorprendente de su energía no en calcular, sino en mover datos de un sitio a otro. A medida que crecen los modelos de IA, ese coste se vuelve un problema serio para los centros de datos. Dos resultados de 2026 apuntan a la misma solución: usar luz en lugar de electricidad para transportar información dentro de los ordenadores[1][2].
Por qué mover datos cuesta energía
Núcleo GCSE
Dentro de un chip, los datos viajan como señales eléctricas por diminutos cables de cobre. Todo cable tiene resistencia, así que parte de la energía de la señal pasa al cable como calor (P = I²R). Las señales más rápidas lo empeoran, y todo ese calor debe retirarse después con ventiladores y sistemas de refrigeración, que consumen aún más energía. En palabras del equipo de la DTU, usar electricidad para transmitir datos «limita la velocidad y genera calor»[1].
Los electrones de un cable de cobre pierden energía en forma de calor; los fotones de una guía de onda óptica viajan casi sin pérdidas. Lo difícil es fabricar láseres lo bastante pequeños y eficientes para poner miles en un chip. Esquema.
La luz ya mueve internet
Usted usa la transmisión óptica de datos a diario: la banda ancha por fibra y los enlaces entre centros de datos transportan información como pulsos de luz, gracias a la reflexión interna total que mantiene la luz dentro de la fibra de vidrio. La luz puede transportar enormes cantidades de datos con muy pocas pérdidas. El reto es reducir la fuente de luz y los interruptores a escala de chip.
Resultado 1: un nanoláser que supera el límite de tamaño
Ampliación A-Level
Las cavidades láser ordinarias no pueden hacerse fácilmente mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz que producen. En febrero de 2026, el grupo de Jesper Mørk en la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) describió en Science Advances un nanoláser cuya nanocavidad concentra fotones y electrones en una región extremadamente pequeña; Mørk dice que «rompe el límite tradicional de lo pequeños que pueden ser los láseres»[1]. Funciona a temperatura ambiente con muy poca potencia, y en principio podrían caber miles en un solo chip[1]. Mørk estima que los nanoláseres podrían reducir a la mitad el consumo energético de los ordenadores[1].
Resultado 2: mitad luz, mitad materia
La luz es excelente para transportar datos, pero los fotones apenas interactúan entre sí, lo que dificulta usar luz para conmutar otra luz, la base de toda lógica. En mayo de 2026, el grupo de Bo Zhen en la Universidad de Pensilvania describió en Physical Review Letters una forma de sortearlo con polaritones excitónicos: partículas híbridas que se forman cuando los fotones se acoplan fuertemente con electrones en un semiconductor de grosor atómico[2]. Combinan la velocidad de la luz con la capacidad de interacción de la materia, lo que permite conmutar señales ópticas sin convertirlas una y otra vez en señales eléctricas[2]. La energía de conmutación fue de unas 4 milbillonésimas de julio (4 × 10⁻¹⁵ J)[2].
Comprobación rápida
¿Por qué una conexión de cobre dentro de un chip desperdicia energía?
La distinción que los alumnos suelen confundir
Una estimación no es una medición.
Pregunta tipo examen
Un cable dentro de un chip tiene una resistencia de 2,0 Ω y conduce una corriente de 0,010 A. Calcule la potencia transferida como calor y sugiera una ventaja de sustituir esas conexiones por enlaces ópticos. [3 puntos]
Mostrar respuesta modelo y desglose de puntos
- P = I²R = (0.010)² × 2.0 (1 punto)
- P = 2.0 × 10⁻⁴ W (1 punto)
- los enlaces ópticos pierden muy poca energía como calor / pueden transportar datos a mayor velocidad / reducen la refrigeración necesaria (1 punto)
Lo que valora el examinador: elegir bien la ecuación y elevar al cuadrado la corriente, y luego una ventaja clara y concreta.
Error frecuente: usar P = IR (no es una ecuación válida) u olvidar elevar la corriente al cuadrado.
La transmisión de datos, los procesadores y la eficiencia energética aparecen en toda la informática de GCSE y A-Level. Para la parte de redes, lea Wi-Fi frente a Ethernet; para ver por qué la eficiencia también importa en el software, consulte la notación O grande explicada.
Fuentes y lecturas adicionales
- DTU: Microscopic laser can halve a computer's energy use (Feb 2026) — Science Advances, Mørk, límite de tamaño, estimación, 5–10 años
- ScienceDaily: This breakthrough uses light-matter particles to power AI (May 2026) — Penn, Physical Review Letters, polaritones excitónicos, 4 × 10⁻¹⁵ J
- ScienceDaily: Tiny nanolaser could cut computer energy use in half (Sep 2026) — cobertura adicional
Última revisión: 5 de octubre de 2026. Las cifras son valores publicados típicos y las normas pueden cambiar. La redacción de los exámenes varía según la especificación: compruebe la suya.
Preguntas frecuentes
¿Por qué usarían los ordenadores luz en lugar de electricidad?
Mover datos por cables de cobre desperdicia energía en forma de calor por la resistencia, y empeora al subir la velocidad de datos. La luz que viaja por diminutas guías de onda ópticas apenas pierde energía por el camino, puede transportar datos muy rápido y no calienta el chip de la misma manera. La luz ya transporta datos entre centros de datos por fibra óptica; el objetivo es llevarla al propio chip.
¿Qué logró el nanoláser de la DTU?
Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca, dirigidos por Jesper Mørk, describieron en Science Advances (febrero de 2026) un nanoláser que rompe el límite tradicional de lo pequeño que puede ser un láser, atrapando luz y electrones en una región extremadamente pequeña, y que funciona a temperatura ambiente con muy poca potencia. Mørk estima que estos láseres podrían reducir a la mitad el consumo de los ordenadores, pero es una estimación, no un resultado medido.
¿Qué es un polaritón excitónico?
Un híbrido de luz y materia que se forma cuando los fotones se acoplan fuertemente con excitones (pares electrón–hueco ligados) en un semiconductor. Investigadores de la Universidad de Pensilvania informaron en Physical Review Letters (mayo de 2026) de que esas partículas, en un semiconductor de grosor atómico, podían conmutar señales ópticas con unas 4 milbillonésimas de julio.
¿Cuándo tendremos ordenadores basados en luz?
Del todo, no pronto. El nanoláser de la DTU aún tiene que alimentarse con luz en vez de electricidad, lo que el equipo llama el siguiente gran reto, con 5–10 años estimados para resolver los problemas técnicos restantes. El trabajo de Penn también está en fase de investigación.
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Sobre el autor
Sudershan Soni
Fundador y tutor principal en Mostak Services — tutor de matemáticas, ciencias, informática y STEM titulado con máster, con más de 20 años de experiencia profesional, enseñando a alumnos desde el 11+ y el GCSE hasta el A-Level y más allá, en línea en todo el mundo.
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