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Os computadores clássicos usam uma grande quantidade de eletricidade para computação e dissipam uma grande quantidade de calor no processo. A pegada de carbono de tais dispositivos é uma ameaça ao nosso meio ambiente. Portanto, os pesquisadores estão tentando encontrar alternativas.
Felizmente, os pesquisadores do MIT inventaram um novo projeto de arquitetura de circuito que se baseia em ondas magnéticas e não requer eletricidade para a computação. Isso é considerado um salto no projeto de dispositivos "spintrônicos" baseados em magnéticos.
Esses dispositivos usam uma propriedade quântica de elétrons chamada “onda de spin” em materiais magnéticos com uma estrutura de rede. Nesta abordagem, as propriedades da onda de spin são moduladas para produzir uma saída quantificável, que, por sua vez, é usada para computar dados. No entanto, a modulação dessas propriedades requer a injeção de corrente elétrica usando dispositivos que podem causar ruído de sinal, negando assim o ganho de desempenho.
A nova arquitetura de circuito dos pesquisadores do MIT envolve o uso de uma parede de domínio de largura nanométrica em nanofilmes em camadas de material magnético para modular as propriedades da onda de spin. A arquitetura elimina a necessidade de injeção de correntes elétricas.
Como o MIT News descreve, “no futuro, pares de ondas de spin podem ser alimentados no circuito por meio de canais duplos, modulados para propriedades diferentes e combinados para gerar alguma interferência quântica mensurável - semelhante a como a interferência de onda de fóton é usada para computação quântica.”
De acordo com Luqiao Liu, investigador principal do Grupo Spintrônico de Materiais e Dispositivos no Laboratório de Pesquisa de Eletrônica, a computação em ondas pode ser uma alternativa promissora à computação de silício.
Ele adiciona, "Usando essa parede estreita de domínio, podemos modular a onda de spin e criar esses dois estados separados, sem nenhum custo real de energia. Nós apenas contamos com ondas de spin e material magnético intrínseco.”
Descrevendo o circuito, Liu diz que é como um cano d'água. A parede de domínio é uma válvula que controla como a água (onda de rotação) 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 em uma configuração monitorada.
Os pesquisadores estão, agora, tentando construir um circuito de onda funcional para realizar cálculos básicos. A próxima etapa é otimizar o material, reduzir o ruído potencial do sinal e descobrir um método para mudar de estado rapidamente movendo-se ao redor da parede do domínio.
Esperamos que a nova arquitetura de circuito abra caminho para uma computação muito eficiente que não requer eletricidade e calor mínimo é gerado no processo.
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