A eletrônica tem um novo arsenal em cena: as ondas magnéticas, que estão chegando um passo mais perto de poder computar com muito mais eficiência do que os computadores de hoje.

Os engenheiros do Masshuttets Institute of Technology desenvolveram um projeto de circuito que permite o controle preciso da computação usando ondas magnéticas em vez de eletrônicos. O trabalho deles pode abrir caminho para uma nova safra de computadores que realizam seu trabalho com muito mais eficiência. O trabalho deles foi publicado na revista Science.

Os computadores exigem muita eletricidade

Tal como está, os computadores exigem muita eletricidade para calcular informações e armazenar todos os dados que coletam. Eles também emitem muito calor. Isso levou o trabalho de pesquisa a encontrar uma alternativa. Um que é popular entre os pesquisadores está usando ondas de rotação magnética em vez de eletricidade.

Ao longo dos anos, os pesquisadores criaram dispositivos spintrônicos magnéticos que não exigem muito em termos de eletricidade e não geram calor. Os dispositivos Spintronic funcionam aprimorando as propriedades da onda de rotação para que produzam algo que possa ser medido e correlacionado com a computação.

As ondas de spin, que são explosões de energia com pequenos comprimentos de onda, jogam pedaços que são chamados de magnons. Os ímãs não são partículas como elétrons, mas podem ser medidos para computação. Para modular a onda de rotação, os pesquisadores são obrigados a injetar correntes elétricas. Mas fazer isso requer componentes extras e causa ruído no sinal, cancelando quaisquer ganhos de desempenho.

Para superar isso, os engenheiros do MIT criaram uma arquitetura de circuitos que usa uma parede de domínio com nanômetros em nanofilmes em camadas de material magnético para alterar a onda de rotação à medida que ela passa. Como resultado, não há necessidade de componentes extras nem corrente elétrica. A onda de rotação pode ser alterada para controlar onde a parede do nanômetro está localizada, criando duas ondas de rotação que se correlacionam com 1s (uns) e 0s (zeros).

A computação em ondas se tornando realidade

“As pessoas estão começando a procurar computação além do silício. A computação em ondas é uma alternativa promissora”, disse Luqiao Liu, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação (EECS) e principal pesquisador do Grupo Spintronic de Materiais e Dispositivos de Pesquisa em Eletrônica, em comunicado à imprensa destacando o trabalho . “Usando essa parede estreita de domínio, podemos modular a onda de rotação e criar esses dois estados separados, sem custos reais de energia. Contamos apenas com ondas de rotação e material magnético intrínseco. ”

O circuito criado pelos engenheiros do MIT pode permitir a computação baseada em ondas para tarefas específicas, como a “transformação rápida de Fourier”, que o MIT disse ser uma técnica de processamento de sinais. A equipe agora pretende construir um circuito de ondas que possa executar cálculos básicos.