A busca por uma nova fronteira na computação, além do atual paradigma CMOS, tem encontrado nos materiais magnéticos uma promessa de eficiência energética e desempenho superior. Estes materiais, como memórias e processadores construídos a partir de magnetização, apresentam um potencial revolucionário, consumindo consideravelmente menos energia em comparação com os dispositivos tradicionais.
Uma bifurcação neste caminho emerge entre os materiais magnéticos 3D e 2D, com estes últimos ganhando destaque devido à sua capacidade de operar na fronteira da miniaturização e demandar ainda menos energia. Conhecidos como ímãs bidimensionais de van der Waals, esses materiais têm sido limitados pela necessidade de temperaturas extremamente baixas, comparáveis aos supercondutores.
Contudo, pesquisadores recentemente superaram este obstáculo ao desenvolver uma heteroestrutura de camadas atômicas de van der Waals, combinando o telureto de ferro e gálio (Fe3GaTe2) com o ditelureto de tungstênio (WTe2). Esta inovação permite a alternância da magnetização entre os estados 0 e 1 através de pulsos de corrente elétrica, sem a necessidade de um campo magnético externo.
De acordo com Deblina Sarkar, do MIT, este avanço não só proporciona uma comutação robusta da magnetização, mas também abre portas para uma tecnologia de computação de consumo ultrabaixo e ambientalmente sustentável, adequada para megadados e IA. Além disso, a estrutura em camadas atômicas oferece vantagens como interface aprimorada e ajuste de tensão de porta, bem como flexibilidade e transparência para tecnologias spintrônicas.
Memórias e processadores baseados em materiais magnéticos já demonstraram um consumo energético inferior aos dispositivos tradicionais de silício. A utilização de ímãs de van der Waals promete ainda maior eficiência e escalabilidade. Os pesquisadores agora direcionam seus esforços para explorar outros materiais de baixa simetria de van der Waals, visando reduzir ainda mais a densidade de corrente.
Por outro lado, um avanço liderado por Li Du e seus colegas do MIT oferece perspectivas emocionantes não apenas para a computação clássica, mas também para a computação quântica. Manipulando átomos de disprósio em proximidade extrema, os cientistas conseguiram intensificar as interações magnéticas em até 1.000 vezes. Esta abordagem inovadora abre caminho para a criação de portas quânticas puramente magnéticas e para o desenvolvimento de simuladores quânticos especializados.
A capacidade de estudar fenômenos quânticos através da manipulação precisa de átomos oferece oportunidades significativas para a compreensão da matéria e a criação de novos materiais. Esta nova fronteira na computação não só promete revolucionar a eficiência e o desempenho dos dispositivos, mas também abre portas para um entendimento mais profundo do mundo quântico e suas aplicações práticas.
Fonte: Inovação Tecnológica
Achou útil essa informação? Compartilhe com seus amigos! ?
Deixe-nos a sua opinião aqui nos comentários.
Sigam o A Ciência do Universo no Instagram! @cienciasdouniverso ?
