Bem-vindo a um novo mundo de linguagem de computador codificada via som.
Pesquisadores de Harvard controlaram e modularam ondas acústicas, ou ondas sonoras, usando um campo elétrico em um chip de computador pela primeira vez, revela um comunicado à imprensa.
A nova descoberta pode ter amplas implicações para os campos da computação quântica, bem como para a computação clássica, que normalmente depende de dados transmitidos usando elétrons.
Pesquisadores de Harvard desenvolvem novo chip de ondas sonoras
Normalmente, os chips de computador clássicos transmitem e processam dados modulando elétrons. Isso é feito por meio de transistores que codificam dados na linguagem de computador de uns e zeros – um sendo representado pela corrente alta e o outro pela corrente baixa.
Enquanto isso, os chips fotônicos modulam fótons – partículas de luz – antes de enviá-los através de componentes chamados guias de ondas que transmitem dados. O chip de ondas sonoras da equipe de Harvard funciona mais como um chip fotônico, embora adicione alguns benefícios extras à mistura.
As ondas acústicas são mais lentas que as ondas eletromagnéticas de mesma frequência. Mas isso não é necessariamente uma coisa ruim, de acordo com a equipe por trás do novo dispositivo. Isso porque ondas acústicas curtas são fáceis de confinar em estruturas em nanoescala e têm fortes interações com o sistema em que estão confinadas. Isso poderia torná-los muito valiosos para aplicações clássicas e quânticas.
“As ondas acústicas são promissoras como portadoras de informações no chip para processamento de informações quânticas e clássicas, mas o desenvolvimento de circuitos integrados acústicos foi prejudicado pela incapacidade de controlar ondas acústicas de maneira escalável e de baixa perda”, disse Marko Loncar, Tiantsai. Lin Professor de Engenharia Elétrica na SEAS e autor sênior em um novo estudo publicado na Nature Electronics.
“Neste trabalho, mostramos que podemos controlar ondas acústicas em uma plataforma integrada de niobato de lítio, aproximando-nos um passo de um circuito integrado acústico.”
Ondas acústicas para computação quântica e clássica
Loncar e seus colegas usaram niobato de lítio para construir um modulador eletroacústico no chip que controla as ondas acústicas no chip. O modulador aplica um campo elétrico para controlar a fase, amplitude e frequência das ondas sonoras.
“Este trabalho avança usando ondas acústicas para computação quântica e clássica”, disse Linbo Shao, ex-aluno de pós-graduação e pós-doutorado na SEAS e primeiro autor do artigo.
“Os dispositivos acústicos anteriores eram passivos, mas agora temos a modulação elétrica para sintonizar ativamente os dispositivos acústicos”, continuou ele, “o que permite muitas funcionalidades no desenvolvimento futuro do processamento de sinais de microondas usando esses tipos de dispositivos acústicos”.
Os pesquisadores também pretendem construir circuitos de ondas acústicas e sistemas quânticos mais complexos e grandes. De acordo com Shao, o trabalho da equipe ?abre o caminho para dispositivos e circuitos baseados em ondas acústicas de alto desempenho para processamento de sinais de microondas de próxima geração, bem como redes quânticas no chip e interfaces que ligam diferentes tipos de sistemas quânticos?.
Embora isso seja um bocado, tudo isso pode ser útil mais cedo do que o esperado. No início deste mês, a empresa Silicon Quantum Computing, com sede em Sydney, construiu o primeiro circuito integrado de computador quântico de silício fabricado em escala atômica. Pouco depois de sua inauguração, a fundadora e diretora da empresa, Michelle Simmon, disse que os produtos comerciais de computação quântica podem demorar cerca de cinco anos. Embora isso não seja garantido, sem dúvida estamos à beira da tão esperada revolução da computação quântica.
Publicado em 06/07/2022 07h58
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