Começam a nascer os chips que vão superar a tecnologia 5G

Aparato de teste (esquerda) e protótipo do chip fotônico (direita).

 

Isolantes topológicos fotônicos

A tecnologia 5G já é uma realidade, de forma que os engenheiros e pesquisadores já estão se voltando para a geração seguinte de equipamentos, que deverão atender os próximos patamares de transferência de dados.

E algumas equipes estão bem adiantadas, conforme demonstraram agora Yihao Yang e seus colegas da Universidade Tecnológica Nanyang, em Cingapura, e da Universidade de Osaka, no Japão.

Eles já têm pronto o primeiro chip "pós 5G", construído com o conceito de "isolantes topológicos fotônicos".

Isolantes topológicos são materiais emergentes - meras curiosidades de laboratório há poucos anos - que apresentam propriedades em sua superfície diferentes das propriedades do seu interior. E fotônicos são materiais capazes de lidar com a luz, seja para processamento, armazenamento ou transferência de dados.

Em termos simples, os isolantes topológicos fotônicos permitem que as ondas de luz sejam conduzidas na superfície e nas bordas do material, como um trem seguindo uma ferrovia, o que é muito mais rápido do que se ela precisasse atravessar o material.

Quando a luz viaja ao longo desses "trilhos", ela pode ser redirecionada por cantos agudos, e seu fluxo irá se manter sem perturbações mesmo se encontrar imperfeições no material.

Os trilhos para a luz têm um desenho um pouco diferente dos trilhos de trem: O pequeno chip de silício conta com uma série de fileiras de orifícios triangulares, com pequenos triângulos apontando na direção oposta a triângulos maiores, de forma que as ondas de luz se tornam "protegidas topologicamente".

A luz viaja pela superfície do material, protegida em um trilho de triângulos.

Transmissões THz

O chip conseguiu transmitir dados usando ondas terahertz (THz) a uma taxa de 11 Gigabits por segundo (Gbit/s), o que permitiu uma transmissão sustentada de vídeo com definição 4K, além de superar o limite teórico de 10 Gbit/s das comunicações 5G.

Segundo a equipe, as áreas de aplicação para a tecnologia de interconexão THz incluirão centros de dados, dispositivos da internet das coisas, processadores com número maior de núcleos e comunicações de longo alcance, incluindo telecomunicações e comunicação sem fio, como Wi-Fi.

Bibliografia:

Artigo: Terahertz topological photonics for on-chip communication
Autores: Yihao Yang, Yuichiro Yamagami, Xiongbin Yu, Prakash Pitchappa, Julian Webber, Baile Zhang, Masayuki Fujita, Tadao Nagatsuma, Ranjan Singh
Revista: Nature Photonics

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