Pesquisadores da Austrália, Estados Unidos e Itália anunciaram a criação do que eles afirmam ser o primeiro processador de luz reprogramável.
Embora existam várias plataformas de computação com base em luz, os processadores fotônicos resultantes normalmente são construídos com base em guias de onda, que são como “rodovias para a luz”, projetadas para executar uma função específica.
O novo processador, no entanto, é descrito como “totalmente controlável”, permitindo uma rápida reprogramação com baixo consumo de energia, eliminando assim a necessidade de produzir vários dispositivos destinados a diferentes tarefas.
Este avanço foi possível graças ao uso do promissor niobato de lítio, que já é empregado em diversas aplicações de ponta, incluindo chips eletroacústicos, processadores de luz e tecnologias quânticas.
“Fabricar o dispositivo foi particularmente desafiador, pois tivemos que miniaturizar um grande número de eletrodos sobre os guias de onda para alcançar esse nível de reconfigurabilidade,” explicou o professor Mirko Lobino, da Universidade de Trento, na Itália.
Seu colega, Yogesh Joglekar, da Universidade de Indiana, nos EUA, acrescentou: “Os processadores fotônicos programáveis oferecem uma nova abordagem para explorar diversos fenômenos nesses dispositivos, potencialmente desencadeando avanços incríveis na tecnologia e na ciência.”
Processador de luz reprogramável
O processador de luz reprogramável opera com fótons individuais como portadores de informação, o que o coloca no domínio da computação quântica mais do que na computação tradicional.
“Nosso projeto torna os computadores quânticos fotônicos mais eficientes em termos de perdas de luz, o que é crucial para manter a computação em andamento,” explicou Alberto Peruzzo, da Universidade RMIT, na Austrália. “Se houver perda de luz, o cálculo terá que ser reiniciado.”
Além de ser reprogramável, outra vantagem significativa é a escalabilidade do novo processador fotônico. A equipe reprogramou o processador em uma série de experimentos, alcançando um desempenho equivalente a 2.500 dispositivos simplesmente aplicando diferentes tensões. Isso significa que os computadores quânticos fotônicos poderão ser muito mais compactos do que aqueles baseados em qubits supercondutores, por exemplo.
[Imagem: Yang Yang]
Ciência e Tecnologia Quânticas
O novo chip também apresenta potenciais aplicações para melhorar a capacidade de transmissão de dados em sistemas de comunicação seguros (criptografia quântica) e em aplicações de detecção para monitoramento ambiental e cuidados de saúde, conforme sugerido por Peruzzo.
“Em nossos experimentos, demonstramos diferentes dinâmicas físicas em um único dispositivo,” disse o pesquisador Yang Yang. “É como ter um interruptor para controlar o comportamento das partículas, o que é útil tanto para a compreensão do mundo quântico quanto para o desenvolvimento de novas tecnologias quânticas.”
Com informações de Nature.
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