A era dos 'computadores ópticos' operados pela luz está se aproximando rapidamente

A demanda está aumentando explosivamente por computadores que podem calcular e processar rapidamente grandes quantidades de informações recentemente, já que inteligência artificial, carros autônomos, drones e tecnologias de metaverso estão chamando a atenção como indústrias centrais do futuro. No entanto, portas lógicas de semicondutores eletrônicos, que servem como cérebros de computadores hoje, têm capacidades limitadas no cálculo e processamento de dados de alta velocidade e têm desvantagens de consumir muita energia e gerar calor considerável.

O Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia (KIST) e o Instituto de Ciência e Tecnologia de Gwangju (GIST) anunciaram que suas equipes de pesquisa, lideradas pelo Dr. Yusin Pak no Sensor System Research Center (KIST) e pelo professor Gun Young Jung na Escola de Materiais Ciência e Engenharia (GIST),desenvolveuportas lógicas optoeletrônicas (OELGs) ultra-alta velocidade e alta eficiência usando fotodiodos de perovskita orgânico-inorgânicos.

O OELG possui características de alta velocidade e alta eficiência; utiliza luz como sinal de entrada, o que demonstra baixa perda de energia fisicamente e pode operar apenas com energia luminosa sem alimentação elétrica. As equipes de pesquisa implementaram uma porta lógica optoeletrônica de perovskita empilhada. Duas camadas de filmes finos de perovskita são empilhadas verticalmente como um sanduíche e provaram que a operação de lógica binária desejada é possível inserindo duas luzes de diferentes comprimentos de onda e intensidades.

Como a porta lógica optoeletrônica de perovskita pode alterar livremente a polaridade da fotocorrente usando luz, é possível executar mais de um resultado de operação de porta lógica para o mesmo valor de entrada. Portanto, em comparação com a porta lógica existente que só pode executar uma operação lógica em um dispositivo, a recém-desenvolvida pode implementar todas as cinco diferentes operações lógicas básicas, como AND, OR, NAND, NOR e NOT. Possibilita o desenvolvimento de processadores ópticos com alta eficiência espacial e integração, pois uma porta lógica pode funcionar como cinco portas lógicas.

Pak disse: "Espera-se que portas lógicas optoeletrônicas de perovskita que executem múltiplas operações lógicas em resposta à entrada óptica sejam usadas para plataformas de sensores ópticos universais ultrapequenos e de baixa potência no futuro". Jung esperava que "o portão lógico optoeletrônico desenvolvido por meio desta pesquisa seja um resultado de P&D de computação óptica que realiza cinco operações lógicas básicas em um dispositivo e contribuirá muito para a comunicação óptica de próxima geração, rede óptica e P&D de assistência médica".

- Este comunicado de imprensa foi fornecido pelo Conselho Nacional de Pesquisa de Ciência e Tecnologia