Eletrônica

Bits viram piscadas de luz para acelerar computadores

Bits viram piscadas de luz para acelerar computadores
Visualização artística de um circuito integrado comunicando-se por luz, em vez de elétrons, para permitir uma comunicação mais rápida e eficiente em termos energéticos. A chave é o novo interruptor eletro-óptico. Uma fibra óptica (a partir da esquerda) serve de referência de tamanho.[Imagem: ETH Zurich]

Bits fotônicos

Pesquisadores da área de fotônica criaram um microcomponente que traduz os bits 0 e 1 da linguagem digital, que são tipicamente sinais elétricos nos processadores e memórias, em bits de luz, ou fotônicos, que têm velocidades dez vezes maiores do que as tecnologias atuais.

O componente é um modulador eletro-óptico, que converte sinais elétricos em pulsos de luz prontos para viajar pelos cabos de fibras ópticas. Além disso, o processamento de dados com luz promete ser muito mais veloz e consumir uma fração da energia usada pelos processadores atuais, o que significa que eles virtualmente não vão esquentar, permitindo ganhos adicionais de velocidade.

"Tal como aconteceu com avanços anteriores na tecnologia da informação, este pode impactar dramaticamente a maneira como vivemos," antevê o professor Larry Dalton, da Universidade de Washington, nos EUA.

O novo componente eletro-óptico já nasce próximo do tamanho dos atuais componentes dos circuitos eletrônicos, o que é necessário para a integração dos sistemas fotônicos e eletrônicos em um único chip.

Com ele, a largura de banda é aumentada por um fator de 10, enquanto o consumo de energia é reduzido por um fator de 1.000.

Plasmônica

A nova tecnologia foi possível explorando uma quasipartícula chamada plásmon polariton, que possui propriedades intermediárias entre elétrons e fótons. Essa tecnologia de partículas híbridas é conhecida como plasmônica.

As aplicações do componente podem ser divididas em duas categorias com base no comprimento de onda da luz que ele for projetado para gerar: as telecomunicações por fibra óptica e as interconexões ópticas na computação utilizam luz em frequências ópticas (infravermelho), enquanto aplicações como telecomunicações sem fio e radar usam radiação eletromagnética nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.

Bibliografia:

Low-loss plasmon-assisted electro-optic modulator
Christian Haffner, Daniel Chelladurai, Yuriy Fedoryshyn, Arne Josten, Benedikt Baeuerle, Wolfgang Heni, Tatsuhiko Watanabe, Tong Cui, Bojun Cheng, Soham Saha, Delwin L. Elder, Larry. R. Dalton, Alexandra Boltasseva, Vladimir M. Shalaev, Nathaniel Kinsey, Juerg Leuthold
Nature
Vol.: 556, pages 483-486
DOI: 10.1038/s41586-018-0031-4




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