Os computadores clássicos usam uma grande quantidade de eletricidade para computação e dissipam uma grande quantidade de calor no processo. Tanto que, você sabe, requer ventiladores ou água para resfriar. A pegada ambiental destes dispositivos é uma ameaça ao nosso ambiente. Por esta razão, alternativas menos dispendiosas têm sido procuradas há algum tempo.
Felizmente, os pesquisadores do MIT inventaram uma nova arquitetura de computação baseada em ondas magnéticas e que não requer eletricidade para realizar cálculos. Isto é considerado um grande avanço no design de dispositivos desenvolvidos em torno de circuitos “spintrônicos” de base magnética.
Os circuitos spintrônicos
Eles usam uma propriedade quântica dos elétrons chamada “onda de spin” em materiais magnéticos com estrutura reticulada. Nesta abordagem, as propriedades da onda de spin são moduladas para produzir uma saída quantificável, que por sua vez é usada para calcular os dados.
Porém, a modulação dessas propriedades geralmente requer o uso de corrente elétrica utilizando dispositivos que podem causar ruído no sinal, anulando assim o ganho de desempenho.
A nova arquitetura de circuito desenvolvida pelo MIT envolve o uso de uma área magnética de largura nanométrica feita de nanofilmes em camadas para modular as propriedades das ondas de spin. A arquitetura elimina a necessidade de uso de eletricidade.
Veja como ele descreve a descoberta relacionada aos circuitos spintrônicos a organização de notícias MIT News: “No futuro, pares de ondas de spin poderão ser alimentados no circuito através de dois canais. Eles serão modulados para diferentes propriedades e combinados. Eles gerarão interferência quântica mensurável que usaremos para cálculos (da mesma forma que a interferência de ondas de fótons é usada para cálculo quântico) ".
Segundo Luqiao Liu, pesquisador principal do grupo no Laboratório de Pesquisa Eletrônica al MIT, a computação em ondas pode provar ser uma alternativa promissora à computação em silício.
Ele adiciona: “Usando áreas tão pequenas podemos modular a onda de spin. Você pode criar esses dois estados separados sem quaisquer custos reais de energia. Contamos apenas com ondas de spin e com o próprio material magnético.”
Um exemplo “hidráulico”
Descrevendo o circuito, Liu Ele diz que é como um cano de água. A área utilizada, também chamada de “parede de domínio”, é uma válvula que controla como a água (onda de spin) flui através do tubo (material). Quando uma onda de spin forte o suficiente é aplicada, a posição da parede do domínio pode ser alterada. Esta modulação pode ser controlada e gerenciada em uma configuração precisa.
Os pesquisadores agora estão tentando construir circuitos spintrônicos funcionais para realizar cálculos simples. A próxima etapa é otimizar o material e reduzir o ruído potencial do sinal. Finalmente, você precisa encontrar uma maneira de alterar rapidamente os estados movendo-se ao redor da parede do domínio.
