Cientistas criam forma de computação multiplicando ondas de luz

Uma equipe de pesquisadoras da Universidade de Cambridge e do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia desenvolveu uma nova forma de computação a partir da multiplicação de ondas de luz, capaz de solucionar problemas computacionais desafiadores.

Trata-se um tipo de computação analógica que reduz o número de sinais de luz necessários para fazer cálculos, além de tornar a busca por melhores soluções matemáticas mais fácil.

Ao contrário dos computadores clássicos, que usam elétrons, essa computação utiliza fótons produzidos por lasers ou LEDs. Considerando que fótons não possuem massa e podem viajar mais rapidamente do que elétrons, um computador deste pode processar informações simultaneamente através de vários canais ópticos temporais ou espaciais. Em outras palavras, seria uma máquina superrápida.

As redes neurais ainda precisam ganhar robustez para alcançar uso prático.Fonte:  Mario Miscuglio/Reprodução 

Multiplicação da luz como solução

No entanto, a abordagem tradicional de computação óptica, que soma ondas de luz de maneira linear, não funciona em aplicações práticas. Afinal, os problemas do uso real não são lineares. Com a pesquisa de Natalia Berloff e Nikita Stroev, esse entrave parece ter uma solução. A dupla descobriu que os sistemas ópticos podem combinar a luz multiplicando as funções de onda, em vez de adicioná-las ao sistema.

"Nós descobrimos que o ingrediente principal é como você acopla os pulsos uns aos outros," afirmou Stroev. "Se você ajustar corretamente o acoplamento e a intensidade da luz, a luz se multiplica, afetando as fases dos pulsos individuais, dando a resposta ao problema. Isso torna possível usar a luz para resolver problemas não-lineares."

As fases de luz provenientes de várias quasipartículas se unem para mudar as fases de cada pulso de luz até que o computador encontre a solução.Fonte:  Gleb Berloff/Reprodução 

A pesquisadora explicou que não é preciso projetar as fases de luz nos estados '0' e '2', utilizados para resolver problemas binários.Em vez disso, o sistema tende a produzir esses estados ao final de sua busca pela configuração de energia mínima", descreveu.

A dupla acredita que, com o desenvolvimento e ampliação da computação óptica, a ciência poderá resolver problemas do mundo real que atualmente não estão ao alcance dos computadores clássicos.