Os cientistas sincronizaram 105 mil nanoosciladores pela primeira vez – este é um passo em direção a uma alternativa ultrarrápida aos transistores de silício

Uma equipe de cientistas liderada por especialistas do Instituto Indiano de Tecnologia em Bhubaneswar alcançou um grande avanço na computação spintrônica – eles sincronizaram mais de 105.000 nanoosciladores em apenas 45 nanossegundos. A tecnologia abre caminho para elementos de computação ultrarrápidos que são mais eficientes que os atuais transistores de silício.\n\n

\n\nFonte da imagem: Brecht Corbeel / unsplash.com\n\nOs chips de silício tradicionais processam dados enviando elétrons através de vários bilhões de minúsculos transistores, o que gera grandes quantidades de calor. A Spintrônica oferece uma alternativa elegante: a quantidade inicial aqui é o spin intrínseco, um análogo da rotação magnética, dos elétrons, mas não seu movimento físico, e a transmissão de dados é realizada através de ondas de spin.\n\nA nova tecnologia é baseada em nanoosciladores de spin Hall, que geram ondas de spin magnético de propagação. Para criar um processador poderoso, é necessário fazer com que esses nanoelementos vibrem em uníssono. Anteriormente, os cientistas não conseguiam sincronizar mais de 64 desses nanoosciladores em uma grade bidimensional. Para aumentar esse número, foi necessário colocá-los o mais próximos possível.\n\nColegas da Universidade de Gotemburgo (Suécia) e da Universidade de Tohoku (Japão) ajudaram cientistas indianos a resolver o problema – juntos eles construíram nanoestruturas ultraestreitas medindo apenas 10 e 20 nm de diâmetro. Usando tricamadas de tungstênio-tântalo e cobalto-ferro-boro, eles montaram mais de 105.000 componentes em uma única malha. Quando uma corrente elétrica foi aplicada, toda a rede foi sincronizada em 45 ns.\n\nA troca de magnons, quasipartículas de ondas de spin, ajudou a ordenar rapidamente as fases. Uma conexão foi formada entre os nanodispositivos com dissipação mínima de energia. A potência geral da rede e a qualidade do sinal são muito bem dimensionadas, descobriram os cientistas. Neste nível de desempenho, será possível construir máquinas de Ising em nanoosciladores – processadores especializadosprojetado exclusivamente para resolução quase instantânea de problemas de otimização com múltiplas variáveis. Será possível criar as rotas de entrega mais eficazes, simular padrões de risco financeiro em tempo real e otimizar redes neurais, sistemas avançados de inteligência artificial.\n