Diagramas esquemáticos de três tipos de simuladores quânticos: 1) íons (amarelo) alinhados por um campo eletromagnético (no alto à esquerda); 2) átomos (vermelho) aprisionados por um campo óptico (verde, no alto à direita); 3) circuitos supercondutores [Imagem: Riken Research]

Clássico versus quântico
Fonte: Inovação Tecnológica.

Nas dimensões humanas, o mundo se comporta segundo as leis da física agora conhecidas como “clássicas”. Mas quando damos um zoom na matéria, mergulhando fundo rumo ao reino das moléculas, dos átomos e das partículas ainda menores, as coisas se comportam segundo as leis da física quântica.

Tudo ia muito bem, até que o homem se lançou na era da miniaturização e começou a construir dispositivos e usar materiais com dimensões que ultrapassam essa fronteira entre clássico e quântico - chips de computador, raios laser e algumas outras maravilhas da tecnologia moderna, por exemplo.

Apesar de a mecânica quântica já estar perto de completar um século, o homem sequer arranhou esse novo reino, com seus comportamentos estranhos e possibilidades ainda inexploradas.

Experimentos quânticos

Não é para menos. Fazer experiências no reino clássico é fácil - basta construir um dispositivo qualquer e observar o que acontece. O homem vem fazendo isso há milênios.

Mas como testar como as coisas funcionam no mundo quântico? Qualquer experimento, por mais simples que seja, exige o desenvolvimento de tecnologias de medição e observação que ainda não existem. E que, muitas vezes, dependem do conhecimento do próprio mundo quântico, para que se possa construir o aparelho de medição e de observação que consiga captar a parte do experimento que realmente interessa.

Isso tem colocado os cientistas numa sinuca. Como escapar dessa armadilha, que exige tecnologias novas para conhecer um reino invisível, mas onde a construção dessas tecnologias já exige algum conhecimento prévio, ou algumas teorias muito boas, sobre o próprio reino que se quer conhecer?

Emuladores quânticos

A solução está, segundo os cientistas, nos emuladores quânticos - sistemas que imitem o comportamento dos sistemas quânticos e que possam ser manipulados de forma controlada e de forma mais simples do que os próprios sistemas quânticos, virtualmente inalcançáveis pela tecnologia atual.

Os emuladores quânticos são também chamados de simuladores quânticos - eles imitam ou simulam o que acontece em um sistema quântico utilizando um sistema maior e mais facilmente observável e controlável.

Várias propostas já foram feitas sobre a construção desses simuladores e alguns progressos vêm surgindo rapidamente. Progressos como a demonstração do entrelaçamento quântico em circuitos de estado sólido e uma esfera que levita por meio de luz para demonstrar fenômenos quânticos.

Estudar o desconhecido

Mas existem várias outras propostas. Iulia Buluta e Franco Nori, do instituto de pesquisas Riken, no Japão, resolveram fazer um levantamento de todas essas propostas e avaliar quais delas são mais promissoras.

Segundo eles, o quadro é entusiasmante, e pode-se esperar para breve as primeiras aplicações práticas desses simuladores quânticos.

“Os emuladores quânticos poderão ser empregados em áreas como a física atômica ou a física da matéria condensada”, explica Nori. Contudo, segundo ele, o estudo detalhado dos processos físicos já conhecidos é apenas uma das vantagens: esses emuladores quânticos controláveis permitirão a exploração de processos físicos desconhecidos, que são tipicamente muito difíceis de estudar.

Tipos de emuladores

Entre os vários sistemas físicos que poderiam ser utilizados para construir um simulador quântico, as possibilidades mais promissoras sãos são matrizes regulares, formadas por átomos ou por íons, que são mantidos fixos por campos ópticos ou eletromagnéticos.

Segundo Buluta e Nori, as interações entre esses átomos oferecem um bom modelo para emular a interação entre outras partículas em sistemas complexos. Para modelar a condutividade elétrica, por exemplo, esse tipo de simulador quântico pode ser usado para estudar a transição do estado isolante para o estado condutor, onde os átomos deixam de ficar fixos e passam a ficar livres para se movimentar.

Uma terceira alternativa promissora, segundo os pesquisadores japoneses, está nos componentes eletrônicos que formam um chip de computador. Esses componentes podem ser utilizados como um sistema quântico controlável, onde os minúsculos circuitos feitos de fios supercondutores apresentam propriedades físicas quânticas que podem ser utilizadas para modelar problemas da física atômica.

Desafios a serem vencidos

Estes três tipos de sistemas quânticos já foram demonstrados experimentalmente. Contudo, vários desafios ainda deverão ser vencidos até que simuladores quânticos mais avançados e mais versáteis possam ser construídos.

A versatilidade é uma característica altamente desejável, permitindo que um simulador sirva para estudar vários comportamentos de sistemas quânticos diferentes.

Um dos maiores dentre esses desafios que restam para serem superados está a sincronização do funcionamento de um grande número de componentes, algo que ainda não foi alcançado.

Do ponto de vista teórico, a Dra. Buluta afirma que ainda há muito a aprender sobre a programação dos simuladores quânticos (veja Processador quântico programável roda pela primeira vez).

No entanto, afirmam os pesquisadores, em comparação com a situação de 25 anos atrás, quando Richard Feynman propôs pela primeira vez a utilização de simuladores quânticos, as mais recentes demonstrações experimentais dos componentes básicos dos computadores quânticos sugerem uma visão muito mais otimista para as próximas duas décadas.

“O nível necessário de controle dos sistemas quânticos agora está ao nosso alcance”, afirmam os pesquisadores.

 

 
Leonardo
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Estereótipo do hacker
Fonte: Inovação Tecnológica.

Normalmente, quando ouvimos a palavra hacker, imaginamos um adolescente problemático, passando horas à frente de um monitor de computador, teclando com a destreza de um funcionário de cartório e sempre tentando quebrar algum sistema de segurança.

Mas este é apenas um dos lados da história: esses são os chamados hackers do “lado escuro” da Força.

Existem também os hackers que estão do “lado da luz”, tão hábeis em computadores quanto seus colegas mais revoltados, mas que se divertem em compreender os meandros da informática em busca de novos aprendizados.

Hacker versus cracker

A rigor, hacker é um termo que nasceu para designar esse pessoal do bem, enquanto o termo cracker designaria a turma do lado escuro.

Mas o mau uso dos termos pela imprensa já fez o seu trabalho de desinformação, e agora é virtualmente impossível alterar o significado das palavras já incorporado pela população.

Essa ambiguidade resulta em confusão sobre o que os hackers fazem e o que os motiva.

Na tentativa de esconder os próprios erros, a imprensa geralmente aponta os filmes como os grandes culpados pela criação dessa visão negativa dos hackers.

Mas será que os filmes têm realmente culpa?

Hackers nos filmes

O professor Damian Gordon, do Instituto de Tecnologia de Dublin, na Irlanda, não está tão certo disso. Munido de pipoca suficiente, ele se debruçou sobre filmes de ação dos últimos 40 anos para descobrir como os hackers, crackers e outras categorias de infomaníacos são retratados nas telonas e nas telinhas.

Os resultados são muito interessantes.

Gordon analisou os personagens e as tramas de filmes de ação - não-documentários - a partir de 1968, do clássico A Máquina dos Milhões, de Peter Ustinov, a Duro de Matar 4, Independence Day e Matrix.

No total, Gordon selecionou 50 filmes nos quais um personagem essencial para a trama está envolvido com o “uso avançado da informática” - o chamado hacking, que só pode ser definido como aquilo que os hackers fazem.

Na lista estão 8 filmes especificamente sobre hackers, 5 sobre roubos, 18 com participações heroicas do infomaníaco, 15 de ficção científica e 4 sobre tramas da vida real. No conjunto, havia 60 personagens que atendiam aos requisitos para serem chamados de hackers.

21 hackers foram retratadas como tendo 25 anos de idade ou menos, 37 hackers foram retratadas na faixa entre 25 e 50 anos, e apenas 2 já haviam atingido a idade da sabedoria-hacker, com idades de 50 e 75 anos.

Do ponto de vista da ocupação, 19 personagens hackers trabalhavam na indústria de informática, 17 eram hackers em tempo integral, 12 eram estudantes e 12 eram hackers de meio-período, tendo outras profissões.

Moral Hacker

Mas a estatística mais reveladora surge quando se olha a mensagem moral que os filmes passam sobre os hackers: 44 hackers (73%) são do bem e apenas 10 (17%) são do mau.

A conclusão do pesquisador vai muito além de uma análise da arte ou de uma crítica de cinema.

Segundo ele, o estereótipo do hacker que agora já permeia a cultura popular é extremamente deletério e danoso e pode até mesmo cegar os políticos e outros tomadores de decisão para as verdadeiras ameaças para a segurança dos sistemas de informática e de comunicações.

O preconceito pode ainda reduzir os níveis de alfabetização científica e aprendizado da informática, impondo limites muito estreitos para os níveis de conhecimento que as próprias pessoas se imporão sob o risco de serem vistas como profissionais bisbilhoteiros, “perigosos” e até “do mal”.

Educação jornalística

Quanto à cobertura da imprensa sobre o assunto, fica evidente a partir da análise de Gordon que a imagem do hacker presente na cultura popular, como sendo um adolescente esquisito fechado em seu quarto, não está sendo gerado a partir dos filmes.

“Na verdade, a maioria dos hackers que aparecem nos filmes são caras bons, entre 25 e 50 anos, que trabalham na indústria da computação ou são hackers em tempo integral,” diz o pesquisador.

Isto corresponde à definição que os hackers fazem deles próprios, e não ao estereótipo popular. Segundo Gordon, isto pode ajudar a comunidade dos hackers boa-gente a varrer o estereótipo para baixo dos jornais velhos.

 

 
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Sensor ambiental
Fonte: Inovação Tecnológica.

Engenheiros da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, construíram o menor sensor autônomo já construído, alimentado por energia solar, com apenas 9 milímetros cúbicos.

O minúsculo aparelho poderá finalmente viabilizar uma série de tecnologias promissoras, mas que ainda dependiam de miniaturização das fontes de alimentação.

Suas aplicações incluem implantes biomédicos e redes de sensores ambientais, destinados ao monitoramento de pontes e outras grandes obras de construção civil, além de coletar dados ambientais propriamente ditos, como a qualidade do ar e da água.

Microssensor

O aparelho, constituído por células solares e bateria, para permitir que o sensor funcione 24 horas por dia, além do circuito de gerenciamento de todo o sistema, mede 2,5 por 3,5 por 1 milímetro.

Segundo os pesquisadores, além de ser mais de 1.000 vezes menor do que os sensores hoje disponíveis, ele poderá funcionar virtualmente de forma perpétua.

A miniaturização do sensor foi possível graças ao processador ARM Cortex-M3, um microprocessador RISC de 32 bits altamente eficiente em termos de consumo de energia, exigindo 2.000 vezes menos potência em modo sleep do que seus concorrentes comerciais mais próximos.

Sensor perpétuo

“Nosso sistema pode funcionar quase perpetuamente se exposto a condições de iluminação razoáveis, mesmo em ambientes fechados”, afirma David Blaauw, um dos criadores do novo sensor. “Seu único fator limitante é o desgaste da bateria, mas a bateria deverá durar muitos anos”.

A limitação não se refere à energia contida na bateria, já que ela é recarregada pelas células solares, mas pela sua durabilidade em termos de ciclos de carga e recarga.

O sensor passa a maior parte de seu tempo no modo sleep, acordando brevemente a cada poucos minutos para fazer suas medições e transmitir os resultados. Seu consumo de energia total médio é inferior a 1 nanowatt. Um nanowatt corresponde a um bilionésimo de um watt.

Gestão de energia

Os engenheiros afirmam que a maior inovação é o seu método de gestão de energia. O processador precisa de apenas 0,5 Volt para funcionar, mas a bateria Cymbet de estado sólido libera perto de 4 volts. A tensão, que é essencialmente a pressão da corrente elétrica, deve então ser reduzida para que o sistema funcione de forma mais eficiente.

“Se usássemos os métodos tradicionais, o processo de conversão de tensão consumiria muitas vezes mais energia do que o próprio processador,” explica Dennis Sylvester, outro membro da equipe.

A solução foi diminuir a frequência (clock) do chip de gerenciamento de energia quando a carga sobre o processador está baixa. “Nós pulamos batimentos [do relógio] se a tensão estiver suficientemente estável,” diz Sylvester.

Sensor de pressão

Os pesquisadores já estão trabalhando com colegas médicos para explorar o potencial de aplicações do novo dispositivo na área da saúde.

O microssensor permitirá a criação de formas menos invasivas para monitorar mudanças da pressão nos olhos, no cérebro e em tumores em pacientes com glaucoma, traumas na cabeça, ou câncer.

No corpo, o sensor poderá retirar sua energia do movimento ou do calor, em vez da luz.

 

 
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Comunicação por laser
Fonte: Inovação Tecnológica.

Pesquisadores do MIT apresentaram o primeiro laser construído com o semicondutor germânio e que é capaz produzir luz em comprimentos de onda úteis para a transmissão óptica de dados.

Este é também o primeiro laser de germânio capaz de funcionar em temperatura ambiente.

Ao contrário dos materiais normalmente utilizados para fabricar lasers, o germânio é fácil de incorporar nos processos industriais atuais de fabricação de chips de silício.

Ou seja, o resultado é ser um passo importante rumo a computadores capazes de transmitir dados - e eventualmente até mesmo executar cálculos - usando luz em vez de eletricidade.

Demanda de dados

Conforme aumenta a capacidade computacional dos chips, eles precisam de mais conexões de maior capacidade para enviar os dados para a memória. Mas as conexões elétricas convencionais logo não serão mais capazes de atender a essa demanda.

A transmissão desses dados com lasers - dispositivos que concentram a luz em um feixe estreito e potente - é uma opção muito mais eficiente, mas exige uma forma barata de integrar os componentes ópticos e eletrônicos no interior do mesmo chip de silício.

Fabricação de chips

A fabricação dos chips é um processo extremamente delicado, no qual camadas de diferentes materiais são depositadas sobre uma pastilha (wafer) de silício para a construção dos transistores e demais componentes.

Inserir um novo material nesse processo é difícil porque ele precisa ser capaz de se ligar quimicamente com as camadas acima e abaixo dele. Além disso, sua inserção deve ser possível sob as mesmas temperaturas e nos mesmos ambientes químicos adequados para os materiais já utilizados.

Os materiais utilizados nos lasers atuais, como o arseneto de gálio, são todos materiais “complicados”, de difícil integração com os materiais tradicionais.

Por isto, os lasers têm de ser construídos separadamente e depois enxertados nos chips, o que é mais caro e demorado - para não dizer totalmente inviável - do que seria construi-los diretamente no silício. Conta ainda o fato de que o arseneto de gálio é muito mais caro do que o silício.

Germânio, amigável e bem-comportado

Já a integração do germânio no processo de fabricação dos chips é algo que quase todos os grandes fabricantes de semicondutores já começaram a fazer, uma vez que a adição de germânio como elemento dopante aumenta a velocidade dos chips de silício.

“Circuitos ópticos de alta velocidade geralmente gostam do germânio,” explica o pesquisador Tremont Miao. “É um bom casamento e uma boa combinação. Portanto, esta pesquisa com laser é muito, muito promissora.”

Miao afirma, no entanto, que o laser de germânio precisa se tornar mais eficiente em termos energéticos para que ele seja uma fonte de luz prática para o uso em sistemas de comunicações ópticas.

O que é absolutamente entusiasmante, acrescenta ele, é que agora já se comprovou que o amigável e bem-comportado germânio pode ser utilizado nessa tarefa, algo que se acreditava impossível.

Mudando os livros-texto

Em termos de ciência básica, os pesquisadores demonstraram que, ao contrário do que se ensina nas escolas hoje, uma classe de materiais chamados semicondutores de bandgap indireta pode produzir lasers práticos.

A bandgap de um material é a diferença de energia entre os elétrons da camada de valência e os elétrons da camada de condução. É essa quantidade de energia que define as propriedades eletrônicas e ópticas de cada material.

Arseneto de gálio, silício e germânio são exemplos de semicondutores, o tipo de material utilizado em praticamente todos os aparelhos eletrônicos modernos. Lasers feitos semicondutores convertem a energia de elétrons - partículas de carga - em fótons - partículas de luz.

Esses semicondutores vêm em duas variedades: com bandgap direta, como o arseneto de gálio, e com bandgap indireta, como o germânio e o silício.

“Havia uma opinião geral na área científica que os semicondutores de bandgap indireta jamais produziriam uma luz laser. É exatamente isso o que se ensina nas faculdades hoje,” afirma Lionel Kimerling, coordenador do grupo que criou o novo laser de germânio.

Elétron que gera fóton

Em um cristal semicondutor, um elétron excitado - um elétron que recebeu uma energia extra - vai se tornar livre e entrar na chamada banda de condução, onde ele poderá mover-se livremente pelo cristal.

Mas, na verdade, um elétron na banda de condução pode estar em um de dois estados. Se ele estiver no primeiro estado, e ele sair da banda de condução, ele irá liberar sua energia extra na forma de um fóton. Se ele estiver no segundo estado, ele irá liberar sua energia de outras formas, como calor, por exemplo.

Nos materiais de bandgap direta, o primeiro estado - o estado emissor de fótons - é um estado de energia mais baixa do que o segundo estado. Nos materiais de bandgap indireta a situação se inverte.

Um elétron excitado irá naturalmente ocupar o estado de energia mais baixo que ele possa encontrar. Portanto, em materiais de bandgap direta, os elétrons excitados tendem a passar para o estado emissor de fótons, o que não acontecerá nos materiais de bandgap indireta.

Os pesquisadores resolveram esta “inconveniência” dopando o germânio, que tem quatro elétrons em sua camada mais externa, com fósforo, que tem cinco elétrons na camada mais externa. Esse elétron extra preenche o estado de mais baixa energia na banda de condução, fazendo com que um outro elétron excitado salte para o estado de mais alta energia, ou seja, no estado emissor de fótons.

 

 
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Sistemas de aquecimento central
Fonte: Inovação Tecnológica.

Até pouco tempo atrás, os processadores dos computadores eram únicos, consistindo no que hoje se poderia chamar de um único núcleo. A pressão pela otimização contínua do desempenho forçava o aumento contínuo de transistores no interior de cada um desses processadores.

Cada transistor adicional representa caminhos adicionais por onde a eletricidade passa. Como esses caminhos - fios, na verdade - sempre apresentam alguma resistência à passagem da eletricidade, juntamente com o aumento no ritmo de funcionamento dos processadores - o famoso clock - o resultado foi que, além de funcionarem como processadores, esses chips se transformaram em um excelente sistema de aquecimento central no interior dos computadores.

Os processadores com múltiplos núcleos (multicore) surgiram para resolver esse problema, colocando vários núcleos em um mesmo chip e dividindo as tarefas entre eles.

Mas, de fato, os múltiplos núcleos não resolveram o problema - eles apenas o adiaram.

Processadores 3D

Empilhar os núcleos, construindo um processador tridimensional, é um enfoque muito mais promissor.

Chips 3D não são uma ideia nova: alguns modelos foram postos à venda e outros foram anunciados. Mas ainda são chips relativamente simples - a tecnologia 3D ainda não conseguiu vencer todos os desafios para a construção de um processador de computador de última geração.

O conceito é o mesmo dos multicores, com a diferença de que os núcleos são empilhados verticalmente, em vez de colocados lado a lado, como nos processadores atuais.

A vantagem é que toda a superfície do núcleo pode ser conectada à próxima camada, através de entre 100 e 10.0000 conexões por milímetro quadrado. Mais curtas e mais numerosas, essas minúsculas interconexões prometem uma transferência de dados 10 vezes mais rápida, reduzindo o consumo de energia pelo processador e, por decorrência, sua dissipação de calor.

Dissipação tridimensional

Contudo, embora os microprocessadores 3D prometam utilizar menos energia e gerar menos calor, eles ainda vão aquecer.

É aqui que as principais vantagens transformam-se no maior empecilho. Mesmo menor, o calor dos diversos núcleos deve ser capturado e dissipado.

O problema é que os núcleos estarão uns sobre os outros. Uma nova forma de dissipação, totalmente diferente dos dissipadores e coolers atuais precisa ser desenvolvida.

A IBM já está utilizando água para refrigerar seus chips 3D e tentar resolver o problema.

O Dr. John R. Thome, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, que chefia uma equipe que reúne cientistas de vários países da Europa, e da própria IBM, está agora se preparando para os primeiros testes de um sistema de refrigeração revolucionário e promissor.

Radiador embutido

Canais com um diâmetro de 50 micrômetros são embutidos entre cada camada do chip 3D, vale dizer, entre cada um dos seus núcleos. Esses microcanais contêm um líquido de arrefecimento que sai do circuito na forma de vapor, é levado de volta ao estado líquido por um condenador e, finalmente, bombeado de volta para o processador.

Os carros utilizam esse mecanismo há mais de um século e já existem diversos sistemas de refrigeração de processadores disponíveis comercialmente que funcionam no mesmo princípio. Mas as similaridades encerram-se no próprio princípio de funcionamento.

Nos processadores 3D, o sistema de arrefecimento deve ser construído com as mesmas técnicas utilizadas para a fabricação dos próprios chips, na mesma fábrica e ao mesmo tempo. E sem interferir com o funcionamento do próprio chip e com as inúmeras interligações entre as diversas camadas por entre as quais os microcanais devem serpentear.

Sistema de refrigeração integrado

No próximo ano, o primeiro protótipo de um sistema de refrigeração que promete atender a todos esses requisitos será, pela primeira vez, implementado e testado em condições reais de operação - mas ainda sem um processador.

Como se pode deduzir, ainda vai levar alguns anos até que se possa comprar um computador equipado com um processador 3D.

Segundo o Dr. Thome, os primeiros microprocessadores 3D deverão ser instalados em supercomputadores por volta de 2015, enquanto a versão com um sistema de refrigeração integrado, como o que eles estão começando a testar, somente deverá ir ao mercado por volta de 2020.

 

 
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Fonte: Inovação Tecnológica.

Pesquisadores da Universidade de Toronto, no Canadá, descobriram novos comportamentos da luz no interior de cristais fotônicos que poderão ser explorados para a construção de processadores ópticos que superam largamente os atuais processadores eletrônicos. E com a vantagem de não superaquecerem.

“Descobrimos que, ao esculpir um vácuo artificial específico no interior de um cristal fotônico, podemos controlar inteiramente o estado eletrônico dos átomos artificiais dentro desse vácuo”, diz Xun Ma, que fez a descoberta sob a orientação do Dr. Sajeev John.

“Esta descoberta poderá viabilizar a construção dos computadores fotônicos, que são [potencialmente] mais de cem mais rápidos do que seus equivalentes eletrônicos, sem os problemas de dissipação de calor e outros gargalos atualmente enfrentados pela computação eletrônica,” diz Ma.

Processadores ópticos

Os pesquisadores estavam tentando entender o chaveamento óptico, uma etapa fundamental para a construção de um transístor que funcione inteiramente com luz, em contraposição aos transistores atuais, que funcionam com base na passagem de corrente elétrica.

Vários grupos de cientistas já demonstraram a viabilidade dos transistores ópticos. No início de 2009, pesquisadores suíços apresentaram um transístor totalmente óptico com excelentes perspectivas.

Mas, como a área é de fronteira, ainda não está claro qual será a solução tecnológica que sairá vencedora. Outros avanços recentes incluem a comunicação nanofotônica no interior de um chip e até um mais versátil transístor a laser, que possui uma saída elétrica e outra óptica.

Ao tentar construir sua própria versão de uma chave liga-desliga que funcione inteiramente com luz, os pesquisadores canadenses depararam-se com um novo e inesperado mecanismo de chaveamento óptico. A descoberta exigiu a correção de uma das mais fundamentais equações da óptica quântica, conhecida como Equações de Bloch.

Vácuo para a luz

Usando rotas com poucos nanômetros de largura, os pesquisadores fizeram com que a luz passasse por um ponto de “vácuo.”

“Um vácuo para a luz não é completamente vazio e pode até mesmo ser esvaziado ainda mais. Não se trata de um vácuo no sentido tradicional,” explica John.

Ao passar por esse vácuo óptico, os pesquisadores verificaram que o comportamento da luz depende do seu comprimento de onda - da sua cor - variando abruptamente de uma cor para outra.

Neste vácuo, o estado de cada átomo - ou ponto quântico - pode ser manipulado com feixes de laser, cujas funções são determinadas pela sua cor. A variação nas cores permite a mudança do átomo de um estado excitado para um estado de baixa energia em um trilionésimo de segundo.

“Estes pontos quânticos podem, por sua vez, controlar outros feixes de pulsos ópticos, permitindo o processamento óptico de informações,” diz Ma - tudo o que é necessário para que os feixes ópticos cruzados funcionem como um transístor.

As promessas da computação com luz

“Esse novo mecanismo permite que transistores ópticos totalmente integrados, na escala dos micrômetros, executem operações lógicas, usando canais de múltiplas frequências, em trilionésimos de segundo, com níveis de potência na faixa dos microwatts, cerca de um milionésimo da energia necessária para alimentar uma lâmpada comum”, resume John.

A operação com múltiplas frequências de luz, referidas pelo pesquisador, significa que, ao contrário dos circuitos eletrônicos atuais, que têm seu funcionamento baseado na passagem de um único “canal de energia” - o próprio fluxo da corrente elétrica - um processador fotônico baseado no fenômeno agora descoberto poderá operar simultaneamente com inúmeros canais de luz, com cores diferentes, elevando exponencialmente a capacidade de cálculo.

A demonstração é, por enquanto, apenas uma prova de conceito, realizada em condições de laboratório. Os cientistas não se arriscam a prever quanto tempo levará para que os “computadores de luz” tornem-se uma realidade

 

 
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