Processadores à base de som rivalizam com processadores quânticos

Redação do Site Inovação Tecnológica -  24/05/2017

Esta mesa experimental de lasers ultrassônicos está sendo utilizada no laboratório de um dos colaboradores da equipe - ela é usada para criar fônons com características que lembram as dos qubits.[Imagem: Nicholas Boechler]

Fonônica quântica

A emergente fonônica pode gerar computadores tão rápidos quanto os tão sonhados computadores quânticos.

Quem garante é o professor Pierre Deymier, da Universidade do Arizona, nos EUA, que acaba de receber US$1,8 milhão para comprovar suas ideias, o que ele planeja fazer construindo um chip experimental que, segundo ele, será um análogo de um processador quântico.

Até agora, os experimentos envolvendo a fonônica têm-se referido a uma espécie de "eletrônica do calor", que estaria circunscrita a aplicações mais exóticas, embora interessantes, envolvendo inclusive o reaproveitamento do calor residual dos processadores eletrônicos.

Ocorre que as partículas quânticas - ou quasipartículas - envolvidas na movimentação do calor, os fônons, são as mesmas usadas para explicar a propagação das ondas sonoras. Ou seja, é possível construir processadores que funcionam com som, em vez de eletricidade.

"A computação baseada em fônons tem o poder de mudar o mundo como nós o conhecemos, não apenas para fazer computadores mais poderosos, mas para a inteligência artificial, criptografia e análise de megadados. O computador fonônico poderia rapidamente mapear todo o genoma de uma pessoa para desenvolver terapias médicas mais direcionadas," disse Deymier, que se juntou na empreitada a seus colegas Keith Runge, Pierre Lucas e Nicholas Boechler, cuja equipe vem trabalhando em componentes lógicos acústicos há algum tempo.

Até agora a fonônica vinha se concentrando na construção de componentes lógicos termais - mas parece que ela é capaz de bem mais do que isso. [Imagem: Elzouka/Ndao - 10.1038/srep44901]

Phi-bits

Enquanto os computadores atuais têm seus bits e os emergentes computadores quânticos têm qubits, o processador à base de som terá o que Deymier chama de phi-bits, ou bits de fase, constituídos por ondas sonoras controladas.

A vantagem dos phi-bits em relação aos bits eletrônicos é que eles poderão existir em um estado similar à superposição, o fenômeno quântico que permite que os qubits guardem mais do que um dado de uma só vez. Em relação aos qubits, por sua vez, que são extremamente delicados, os phi-bits são mais estáveis, não sendo facilmente alterados pelas condições do ambiente.

"Eu já consigo fazer phi-bits a temperatura ambiente em meu laboratório," contou Deymier.

Contudo, como ele se encontra atualmente envolvido com o registro de uma série de patentes envolvendo seus phi-bits, o pesquisador não dá maiores detalhes de seu funcionamento, embora sua plataforma tecnológica pareça ser similar à dos processadores fotônicos - à base de luz.

O que ele faz é deixar a todos ansiosos por seus computadores movidos por som: "Vamos supor que você tenha um milhão de phi-bits, com cada um tendo ao mesmo tempo um 0 e um 1 em bits de computação convencionais. Isso significa que a quantidade de informação que você pode processar é de 2 elevado a 1 milhão - o que pode ser mais do que o número de átomos no universo!"

O pesquisador acredita que sua computação quântica baseada na fonônica poderá se tornar prática nos próximos 10 anos.