Em um artigo publicado hoje na revista Science Advances , pesquisadores da Universidade de Oxford desenvolveram um método usando a polarização da luz para maximizar a densidade de armazenamento de informações e o desempenho da computação usando nanofios.
A luz tem uma propriedade explorável - diferentes comprimentos de onda de luz não interagem entre si - uma característica usada pela fibra óptica para transportar fluxos paralelos de dados. Da mesma forma, diferentes polarizações de luz também não interagem entre si. Cada polarização pode ser usada como um canal de informação independente, permitindo que mais informações sejam armazenadas em vários canais, aumentando enormemente a densidade da informação.

A primeira autora e estudante de DPhil, June Sang Lee, do Departamento de Materiais da Universidade de Oxford disse:"Todos nós sabemos que a vantagem da fotônica sobre a eletrônica é que a luz é mais rápida e mais funcional em grandes larguras de banda. vantagens da fotônica combinada com material ajustável para realizar um processamento de informações mais rápido e mais denso."

Em colaboração com o professor C. David Wright, da Universidade de Exeter, a equipe de pesquisa desenvolveu um nanofio HAD (hibridizado-ativo-dielétrico), usando um material vítreo híbrido que mostra propriedades de material comutáveis ​​na iluminação de pulsos ópticos. Cada nanofio mostra respostas seletivas a uma direção de polarização específica, de modo que as informações podem ser processadas simultaneamente usando várias polarizações em diferentes direções.

Usando esse conceito, os pesquisadores desenvolveram o primeiro processador de computação fotônica a utilizar polarizações de luz.

A computação fotônica é realizada através de múltiplos canais de polarização, levando a um aumento na densidade computacional de várias ordens em comparação com os chips eletrônicos convencionais. As velocidades de computação são mais rápidas porque esses nanofios são modulados por pulsos ópticos de nanossegundos.

Desde a invenção do primeiro circuito integrado em 1958, empacotar mais transistores em um determinado tamanho de um chip eletrônico tem sido o meio de maximizar a densidade de computação - a chamada "Lei de Moore". No entanto, com Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina exigindo hardware especializado que está começando a ultrapassar os limites da computação estabelecida, a questão dominante nesta área da engenharia eletrônica tem sido "Como reunimos mais funcionalidades em um único transistor?"

Por mais de uma década, pesquisadores do laboratório do professor Harish Bhaskaran no Departamento de Materiais da Universidade de Oxford vêm estudando o uso da luz como meio de computação.

O professor Bhaskaran, que liderou o trabalho, disse:“Este é apenas o começo do que gostaríamos de ver no futuro, que é a exploração de todos os graus de liberdade que a luz oferece, incluindo polarização para paralelizar dramaticamente o processamento de informações. trabalho de palco, mas idéias super empolgantes que combinam eletrônica, materiais não lineares e computação. Muitas perspectivas interessantes para trabalhar, o que é sempre um ótimo lugar para se estar." + Explorar mais

Computação totalmente óptica de um grupo de transformações usando uma rede difrativa codificada por polarização