Computadores ópticos: um futuro não tão distante

 

(Fonte da imagem: Reprodução/Wired)

Computadores atuais utilizam circuitos elétricos para processar informações. Com o crescimento da velocidade das máquinas, é preciso que os circuitos sejam modernizados para acompanhar a evolução e trazer ainda mais benefícios para quem usa os aparelhos.

Atualmente, a melhor alternativa já encontrada é a transmissão óptica, que deixaria seu computador funcionar na velocidade da luz. Trocando os fios de cobre por feixes de laser, é possível carregar informações em uma velocidade assustadora.

Um filme transferido por segundo

Longe da ficção e de teorias, em 2010 a Intel criou a primeira conexão óptica para dados baseada em silício e lasers integrados. Segundo a empresa, o chip com a tecnologia teria a capacidade de mover dados com cerca 50 Gbps, ou seja: 50 bilhões de bits por segundo.

Isso significa que o equipamento seria capaz de transferir um filme inteiro em HD em nada menos do que um segundo.  Mas as pesquisas não pararam por aí e a equipe da Intel continuou buscando possibilidades de transferência ainda mais velozes. Ainda não foram mostrados novos resultados, mas, ao analisar resultados de pesquisas correlatas, é possível perceber que o projeto anda a passos largos.

Maior durabilidade

Computadores ópticos substituem os cabos de cobre por fibra óptica de alta velocidade. Com o uso dos feixes de luz, os elétrons são substituídos ao carregar dados com o uso de lasers. As correntes elétricas encontradas nas máquinas atuais geram calor dentro dos computadores e, conforme a velocidade de processamento aumenta, também é necessário ter ainda mais eletricidade.

O calor excessivo, totalmente prejudicial ao hardware, é eliminado com o uso de lasers, que também pode garantir maior durabilidade dos equipamentos. Um computador que use feixes de luz pode ter sua estrutura resfriada com muito mais facilidade, exigindo ainda menos energia.

Outras vantagens

O baixo custo é um dos atrativos da tecnologia, além disso, a disponibilidade de fibra óptica de alta velocidade ainda permite que os fabricantes sejam mais ousados no design dos produtos. Já com a tecnologia atual (usando cabos de cobre) é preciso limitar o espaço utilizado para a transmissão de dados, evitando a interferência eletromagnética.

 

(Fonte da imagem: Reprodução/Inc.TECH)

Segundo informativo oficial da Intel, “o datacenter ou o supercomputador do futuro poderão ter seus componentes espalhados por todo o prédio ou até mesmo por todo o campus, comunicando-se entre si com altas velocidades, em vez de ficarem confinados por pesados cabos de cobre com capacidade e alcance limitados.” Com isso, um supercomputador que utilize fibras ópticas pode ter um desempenho ainda maior e, além de tudo, economizar espaço e energia.

O contraponto disso é ter computadores pessoais cada vez mais compactos. Sem a interferência dos condutores metálicos, também é possível manter os links mais próximos uns aos outros: ao contrário dos elétrons, o laser não repele outros feixes. Isso permite que as ligações se cruzem sem que haja uma interferência significativa no processo.

Semicondutores em nanoescala

Em junho deste ano, a Universidade da Pensilvânia anunciou que as pesquisas com o uso da tecnologia óptica estão a todo vapor. Eles conseguiram comprovar que polaritons aumentam a força de acoplamento ao serem confinados em semicondutores em nanoescala. Isso demonstra um avanço promissor nas pesquisas e garante que os circuitos possam ser ainda menores do que o esperado.

Além disso, a equipe criou nanofios e um tipo de escudo de oxido de silício na superfície para melhorar suas propriedades ópticas. Em seguida, eles cortaram os nanofios, bombeando a luz através deles. Então a equipe desativou a luz, transformando o dispositivo em um switch.

 

(Fonte da imagem: Reprodução/Nature Nanotechnology)

Na sequência, foi usado um concentrado de feixes de ions de Gálio para cortar o nanofio em dois segmentos. Depois disso, os pesquisadores bombearam um feixe de laser pulsado por meio do primeiro segmento. A luz pulsada é absorvida e conduzida através do segundo segmento.

Segundo a equipe de pesquisa, a energia foi bombeada continuamente por dentro do primeiro segmento a fim de criar um processo contínuo no chip. Esta fonte, por sua vez, permaneceu ligada constantemente ao longo do experimento, podendo produzir um mecanismo perfeito de “ligar e desligar”. Essa foi a primeira vez em que nanofios foram usados de maneira individual para testes de condutores ópticos e tudo indica que as pesquisas não devem parar por aí.

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Ainda não existe uma previsão para que os computadores tenham todos os seus condutores de cobre substituído por feixes de laser, mas, com o avanço das pesquisas e o interesse crescente dos fabricantes de processadores, podemos esperar novidades em um período não muito distante.

Com altos investimentos em pesquisa, tanto no meio acadêmico quanto na indústria, é muito provável que nos próximos anos vejamos a tecnologia chegando ao mercado, embora ainda seja difícil acreditar que o lançamento de computadores que utilizem apenas a tecnologia óptica esteja tão próximo assim.

 

Via: Tecmundo