Computador probabilístico é fabricado com tecnologia de silício

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/06/2026

P-bits de teste fabricados em um substrato de silício usando os mesmos processos de fabricação dos circuitos integrados semicondutores comuns.
[Imagem: Ju-Young Yoon et al. - 10.1109/LED.2026.3696800]

Computador probabilístico

Pesquisadores da Universidade de Tohoku, no Japão, estão mais próximos do que nunca de viabilizar um computador probabilístico.

A equipe, que vem trabalhando no projeto há vários anos, apresentou agora o primeiro p-bit - um bit probabilístico - integrado já fabricado no mundo. E ele foi fabricado em uma pastilha de silício padrão, usando os mesmos processos de fabricação dos semicondutores normais.

Um bit eletrônico, usado nos computadores atuais, precisa ser determinístico, ou seja, apresentar valores bem específicos, tipicamente representados como 0 ou 1. Já um p-bit, ou bit probabilístico, deve flutuar aleatoriamente entre 0 e 1, explorando a aleatoriedade física intrínseca do próprio componente. Isso significa que um p-bit pode assumir rapidamente muitos estados.

Como muitos problemas computacionais exigem a exploração de um número enorme de estados possíveis, essa arquitetura vem atraindo atenção como uma plataforma de computação de próxima geração - os computadores eletrônicos convencionais, que processam informações binárias (0 ou 1) sequencialmente, não são muito eficientes para tarefas altamente paralelas. Na verdade, a computação probabilística é considerada uma ponte para a computação quântica, e com a grande vantagem de que tudo já funciona à temperatura ambiente.

Imagens de microscopia eletrônica em corte transversal e em planta do p-bit spintrônico projetado para apresentar flutuações estocásticas.
[Imagem: Ju-Young Yoon et al. - 10.1109/LED.2026.3696800]

Computação magnética

O computador probabilístico em construção pela equipe do professor Hideo Ohno é de base magnética, e não eletrônica. A chamada spintrônica é especialmente promissora porque componentes magnéticos em nanoescala podem gerar naturalmente um comportamento aleatório por meio das flutuações do campo magnético.

A novidade agora é que a equipe conseguiu construir seus p-bits diretamente em um chip de silício, combinando tecnologias de fabricação de semicondutores - os transistores e as camadas de interconexão desses protótipos foram fabricados usando o processo CMOS de 130 nanômetros (nm).

Os testes confirmaram que os componentes apresentam duas características essenciais para a operação dos p-bits: Flutuações estocásticas (aleatórias) da tensão de saída ao longo do tempo e controlabilidade da saída média temporal por meio de uma tensão de entrada.

A possibilidade de fabricação desses componentes em escala industrial abre caminho para a escalabilidade dos computadores probabilísticos spintrônicos muito além dos protótipos montados manualmente, como tem sido o caso até agora. A seguir, a equipe pretende aprimorar ainda mais as tecnologias de processo, visando sobretudo aumentar o número de p-bits integrados, um passo essencial para chegarmos a computadores probabilísticos práticos em larga escala.

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