Processador fotnico faz computao ultrarrpida usando polarizao da luz

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Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/06/2022

Processador fot

Prottipo do processador fotnico que usa a polarizao da luz para fazer clculos.
[Imagem: June Sang Lee/University of Oxford]

Computao com luz

Depois de demonstrar que a computao com luz prtica e eficiente e usar essa tcnica para incorporar inteligncia artificial em um neuroprocessador de luz, uma equipe da Universidade de Oxford, no Reino Unido, criou uma nova plataforma de computao fotnica ultrarrpida.

June Lee e seus colegas desenvolveram um mtodo de computao fotnica que usa a polarizao da luz para maximizar a densidade de armazenamento de informaes e o desempenho da computao.

Usando nanofios, eles criaram mltiplos canais de polarizao para fazer processamento paralelo, aumentando a densidade de computao em vrias ordens de magnitude em relao aos processadores eletrnicos convencionais.

“Todos sabemos que a vantagem da fotnica sobre a eletrnica que a luz mais rpida e mais funcional em grandes larguras de banda. Portanto, nosso objetivo era aproveitar totalmente essas vantagens da fotnica, combinadas com material ajustvel, para obter um processamento de informaes mais rpido e mais denso,” disse Lee.

Processador fot

Cada nanofio ligado ou desligado – como um transstor – por um eixo especfico de polarizao da luz.
[Imagem: June Sang Lee/University of Oxford]

Computao com polarizao da luz

A luz tem muitas propriedades teis, incluindo o fato de que diferentes comprimentos de onda, ou cores, no interagem entre si – esta a caracterstica fundamental usada nas fibras pticas para transportar fluxos paralelos de dados.

Da mesma forma, diferentes polarizaes da luz – planos nos quais a luz se propaga – tambm no interagem entre si. Desta forma, cada polarizao pode ser usada como um canal de informao independente, permitindo que mais informaes sejam armazenadas em vrios canais, aumentando enormemente a densidade da informao.

Para domar essa propriedade, a equipe desenvolveu um fio em escala nanomtrica – um nanofio – usando um material vtreo hbrido que apresenta propriedades controlveis por meio de pulsos de luz: Cada nanofio apresenta respostas seletivas a uma direo de polarizao especfica, de forma que as informaes podem ser processadas simultaneamente usando vrias polarizaes em diferentes direes.

A velocidade de computao maior at mesmo do que os processadores fotnicos anteriores porque os nanofios so controlados por pulsos pticos com durao de nanossegundos.

“Este apenas o comeo do que queremos ver no futuro, que a explorao de todos os graus de liberdade que a luz oferece, incluindo a polarizao, para paralelizar dramaticamente o processamento de informaes. definitivamente um trabalho em estgio inicial, mas so ideias super empolgantes que combinam eletrnica, materiais no lineares e computao. [Onde existe] um bocado de perspectivas interessantes para trabalhar sempre um timo lugar para se estar,” disse o professor Harish Bhaskaran, coordenador da equipe.

Bibliografia:

Artigo: Polarisation-selective reconfigurability in hybridized-active-dielectric nanowires
Autores: June Sang Lee, Nikolaos Farmakidis, C. David Wright, Harish Bhaskaran
Revista: Science Advances
Vol.: 8, Issue 24
DOI: 10.1126/sciadv.abn9459

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