Luz torna processadores um milhão de vezes mais rápidos – ou quânticos

Estados de energia dos elétrons em um semicondutor, setados e alterados com pulsos de luz, podem funcionar como os 0s e 1s não apenas dos futuros computadores eletrônicos e fotônicos, mas também de uma nova vertente de computadores quânticos capazes de funcionar à temperatura ambiente.

Uma equipe de pesquisadores da Alemanha e dos Estados Unidos demonstrou como pulsos de laser infravermelho podem fazer os elétrons transicionarem entre dois estados diferentes em uma fina película de semicondutor – um estado pode ser entendido como o 0 e o outro como o 1.

“Os componentes eletrônicos comuns estão na faixa dos gigahertz, um bilhão de operações por segundo. Esse método é um milhão de vezes mais rápido,” disse Mackillo Kira, da Universidade de Michigan, que liderou a parte teórica do estudo – a parte experimental foi feita na Universidade de Regensburg, na Alemanha.

Isso é excelente para a eletrônica, mas também é rápido o suficiente para resolver um dos grandes problemas da computação quântica, que é a fragilidade dos qubits, que perdem os dados muito rapidamente. Assim, em vez de procurar uma maneira de manter um estado quântico por um tempo maior, a equipe criou uma maneira de fazer o processamento antes que os estados decaiam.

O material usado consiste em uma única camada de tungstênio e selênio com uma estrutura de favo de mel. Essa estrutura produz um par de estados nos elétrons conhecidos como pseudospins. Esses dois pseudospins podem codificar o 0 e o 1. Não é o spin do elétron, embora também seja uma espécie de momento angular, o que torna a técnica diferente da spintrônica – ela na verdade faz parte de um campo emergente conhecido como valetrônica, que faz uma ponte da eletrônica com a computação quântica.

Tratando esses estados como 0s e 1s comuns é possível criar um novo tipo de processador totalmente fotônico, com velocidades de clock milhões de vezes mais rápidas.

“O material é relativamente fácil de produzir, funciona em temperatura ambiente e, com apenas alguns átomos de espessura, é compacto ao máximo,” disse o professor Rupert Huber.

Origem: Inovação Tecnologica

Marcelo Peres

mpperes@guiadocftv.com.br

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