Pela primeira vez, cientistas conseguiram armazenar informação em base de luz como ondas de som em um chip de computador – o mesmo que armazenar um raio como se fosse um trovão.
A ideia pode parecer estranha, mas a tecnologia é muito importante para que os equipamentos eletrônicos passem a ser ainda mais eficientes. Computadores com processamento com base na luz podem lidar com a informação com muita mais velocidade.
Computadores com esse tipo de processamento, também chamados de computadores fotônicos, têm o potencial de ter 20 vezes a velocidade de um notebook atual, sem mencionar o fato de que não produziria calor e consumiria muita menos energia para funcionar.
Toda essa eficiência é porque esse tipo de computador fotônico processa as informações através de fótons em vez de elétrons, como observamos nos computadores que funcionam na base da eletricidade.
Este tipo de tecnologia tem sido idealizada por empresas como a IBM durante anos, mas há um obstáculo: a informação que chega através de fótons via fibra ótica é tão rápida que os microchips atuais não conseguem realizar a leitura. Por isso a informação deve ser desacelerada, ou seja, convertida em elétrons lentos, para que possa ser lida.
“Para que se torne realidade comercial, os dados fotônicos no chip têm que ser desacelerados para poderem ser processados, armazenados e acedidos”, diz Moritz Merklein autor principal do estudo, publicado na Nature Communications.
A transformação de fótons em ondas de som ao em vez de elétrons revolucionaria a computação. Foi exatamente isso que cientistas da Universidade de Sidney, na Austrália, conseguiram fazer.
“A informação no nosso chip em formas acústicas forma viagens com ordem de magnitude cinco vezes mais lentas que no domínio ótico“, diz Birgit Stiller, supervisora do projeto. “É como a diferença entre um trovão e um raio”.
Isso significa que os computadores poderiam ter as mesmas vantagens que dados entregues por luz – alta velocidade, ausência de geração de calor por resistência eletrônica, e nenhuma interferência de radiação eletromagnética – mas também poderia ser lenta o suficiente para que os chips de computadores atuais possam ler essas informações.
Para isso, a equipe criou um sistema de memória que consegue transformar a luz em ondas sonoras em um chip fotônico, o tipo de chip que será usado em computadores a base de luz.
Em primeiro lugar, a informação fotônica entra no chip como um pulso de luz (bolinhas amarelas), onde interage com o pulso de escrita (bolinhas azuis), produzindo uma onda acústica que armazena os dados.
Em seguida, outro pulso de luz, pulso de leitura (círculos azuis), acede aos dados de som e transmite-o como luz novamente (círculos amarelos).
Por último, enquanto a luz desimpedida passa pelo chip em 2 a 3 nanossegundos, quando ela é armazenada como onda de som, a informação permanece no chip durante 10 nanossegundos, tempo suficiente para ser recuperada e processada.
Converter a luz em ondas de som não apenas diminui a velocidade dos dados, mas torna a recuperação da informação mais perfeita. E, ao contrário de outras tentativas, este sistema funciona com banda larga.
“O nosso sistema não se limita apenas a banda estreita. Ao contrário de outros sistemas, permite armazenar e recuperar informação com diferentes larguras de banda simultaneamente, aumentando drasticamente a eficiência do equipamento”, conclui Stiller.
Ciberia // HypeScience / ZAP
