Criada calculadora que faz
contas usando apenas luz
Redação do Site
Inovação Tecnológica - 31/07/2018
Toda a técnica de fabricação consiste em cruzar os dois tipos de
nanofios, para que eles possam interagir com a luz, cada um à sua maneira.
[Imagem: He Yang et al. - 10.1126/sciadv.aar7954]
Calculadora de luz
As calculadoras digitais foram uma das primeiras "maravilhas da
eletrônica" que a miniaturização colocou nas mãos da maior parte das
pessoas.
Agora, conforme caminhamos da eletrônica para a fotônica - a computação que usa luz em vez de
eletricidade -, já podemos contar com as primeiras versões de luz desses
dispositivos tão práticos.
A primeira calculadora totalmente óptica - que funciona apenas com luz -
acaba de ser fabricada por He Yang e seus colegas da Universidade de Aalto, na
Finlândia.
Ela ainda não está pronta para ir para as prateleiras, mas a
demonstração da fotônica realizando todas as operações lógicas, os blocos
básicos de toda a computação, mostra que há de fato um caminho de luz pela
frente.
Fotônica com semicondutores
Para construir a calculadora, Yang sintetizou dois tipos de nanofios
semicondutores, um de fosfeto de índio (InP)
e outro de arseneto de alumínio-gálio (AlGaAs).
Os nanofios são tão finos que se comportam como estruturas
unidimensionais, funcionando como minúsculas antenas para a luz.
O passo essencial é "pentear" os nanofios depois que eles são
sintetizados, o que permite estabelecer os cruzamentos entre eles para permitir
que a luz de cada um interfira na luz do outro, a fim de executar os cálculos.
"As estruturas unidimensionais e de barra transversal são o núcleo
de nossos cálculos porque permitem que a luz de entrada escolha com qual
nanofio ela interage - ou com o fosfeto de índio ou com o arseneto de
alumínio-gálio," explicou Yang.
Dependendo da entrada - neste caso a direção da luz polarizada
linearmente e seu comprimento de onda - os nanofios interagem ou não com a luz.
Na prática, isso é semelhante ao funcionamento das antenas usadas nos antigos
receptores de rádio: Eles só recebem sinais quando apontam na direção ideal,
tipicamente para cima.
Como a resposta dos diferentes nanomateriais é diferente, a saída de luz
da estrutura de nanofios pode ser chaveada com diferentes comprimentos de onda
e direções da luz para a realização das operações lógicas - por enquanto, a
calculadora fotônica só faz adição e subtração.
Bibliografia:
Nanowire network-based multifunctional all-optical logic gates
He Yang, Vladislav Khayrudinov, Veer Dhaka, Hua Jiang, Anton Autere, Harri Lipsanen, Zhipei Sun, Henri Jussila
Science Advances
Vol.: 4, no. 7, eaar7954
DOI: 10.1126/sciadv.aar7954
Nanowire network-based multifunctional all-optical logic gates
He Yang, Vladislav Khayrudinov, Veer Dhaka, Hua Jiang, Anton Autere, Harri Lipsanen, Zhipei Sun, Henri Jussila
Science Advances
Vol.: 4, no. 7, eaar7954
DOI: 10.1126/sciadv.aar7954
