O primeiro dispositivo de nanoescala integrada do mundo, programado usando fótons ou elétrons, foi desenvolvido por cientistas da equipe de pesquisa do professor Harish Bhaskaran, da Universidade de Oxford, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Münster e Exeter.
A equipe criou o primeiro dispositivo eletro-óptico do tipo, que permite conectar o campo da computação óptica e eletrônica. É declaradamente uma solução elegante para criar processadores e memória de computador mais rápidos e com maior eficiência energética.
Os cálculos com a velocidade da luz são uma perspectiva tentadora e, com esses desenvolvimentos, isso pode se tornar realidade. Embora o uso da luz para executar vários processos de computação tenha sido demonstrado anteriormente, ainda não havia um dispositivo compacto para interagir com a arquitetura eletrônica dos computadores tradicionais. A incompatibilidade da computação elétrica e baseada na luz decorre de volumes fundamentalmente diferentes de interação entre elétrons e fótons – o comprimento de onda da luz é muito maior que o dos elétrons.
Para superar esse problema fundamental, a equipe de cientistas encontrou uma solução para limitar a luz em tamanhos nanoscópicos – isso é descrito em detalhes no artigo “Transição de fase, dispositivos de nano-amplificação de plasma e dupla funcionalidade eletro-óptica”, publicado em 29 de novembro na Science Advances. Os pesquisadores combinaram os conceitos de fotônica integrada, plasmonics e tecnologias de memória eletrônica para criar um dispositivo compacto que pode funcionar tanto como memória óptica quanto elétrica, além de atuar como processador. As informações podem ser armazenadas e processadas usando sinais elétricos ou de luz, ou mesmo qualquer combinação deles.
“Este é um caminho de desenvolvimento muito promissor para áreas da computação em que é necessária alta eficiência de processamento”, disse Nikolaos Farmakidis, da Universidade de Oxford, um dos autores. Outro co-autor, Nathan Youngblood, continuou: “Essa é, obviamente, inteligência artificial, onde os requisitos para computação de alto desempenho com baixo consumo de energia excedem em muito nossas capacidades atuais. Acredita-se que emparelhar a computação de fótons baseada em luz com uma contraparte elétrica seja a chave para o próximo passo no desenvolvimento da tecnologia CMOS. ”
O professor David Wright, de Exeter, que participou do trabalho, acrescentou: “A computação eletrônica e fotônica tem suas vantagens e desvantagens: talvez, usando os dispositivos desenvolvidos por nós, possamos finalmente obter o melhor dos dois mundos, trabalhando sem problemas nas duas áreas. “
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