De acordo com o TechXplore, pesquisadores do Indian Institute of Science (IISc) construíram com sucesso um filme molecular que armazena 16.384 estados de condutância. Isso nos mostra um futuro potencial onde ultrapassamos os limites da computação binária clássica e até mesmo da computação quântica emergente. Para colocar as coisas em contexto, a computação binária tem uma resolução de dois bits—o que significa que só tem dois estados possíveis, 1 e 0, e só pode armazenar um estado.
Por outro lado, a computação quântica pode representar 2^n estados simultaneamente, com n representando o número de qubits. Então, se seu computador quântico tem quatro qubits, você pode armazenar até 16 estados. No entanto, o estudo publicado na Nature Journal diz que este chip pode lidar com uma resolução de 14 bits (ou 2^14). Isso significa que ele pode armazenar de forma confiável 16.384 estados, tudo isso usando pequenas quantidades de energia.
A equipe de pesquisa, liderada pelo Professor Assistente Sreetosh Goswami no Centro de Ciência e Engenharia de Nano (CeNSE) do IISc, usou o movimento de moléculas e íons dentro do filme material para representar estados de memória particulares. Eles então usaram pulsos elétricos precisos para rastrear o movimento dessas moléculas e depois mapear cada uma delas para um sinal específico, permitindo-lhes construir um “diário molecular” dos diferentes estados dentro do filme molecular.
Goswami disse ao TechXplore, “Este projeto reuniu a precisão da engenharia elétrica com a criatividade da química, permitindo-nos controlar a cinética molecular de forma muito precisa dentro de um circuito eletrônico alimentado por pulsos de tensão de nanossegundos.” À medida que essas moléculas mudam seus estados eletrônicos, o chip pode realizar cálculos complexos, como multiplicação de matrizes, em um único passo.
Como esses estados de memória podem armazenar e processar muito mais informações, esses filmes moleculares funcionariam bem como um acelerador neuromórfico, agindo de forma semelhante aos neurônios no cérebro humano. No entanto, o que torna este acelerador diferente de outras tecnologias experimentais de DNA é a facilidade com que ele pode ser integrado com chips de silício existentes para aumentar o desempenho e a eficiência.
Para provar suas capacidades, a equipe de pesquisa usou o chip para recriar os ‘Pilares da Criação’ usando dados brutos do Telescópio Espacial James Webb. A imagem original foi criada usando o supercomputador Pleiades da NASA, que tinha um pico teórico de 608,83 GFlop/s e uma classificação de potência de 2.090 kW. No entanto, com seu acelerador neuromórfico emparelhado com um computador desktop, eles conseguiram gerar a mesma imagem em uma fração do tempo e da energia necessária.
Este desenvolvimento é encorajador, pois os requisitos globais de computação da humanidade estão aumentando exponencialmente anualmente. Embora muitos ainda pensem que a computação quântica é o santo graal do processamento de dados, este acelerador neuromórfico parece uma solução mais próxima e viável. No momento, a equipe de pesquisa está agora desenvolvendo este filme molecular em um chip completamente integrado. “Este é um esforço totalmente caseiro, desde os materiais até os circuitos e sistemas,” Goswami disse ao TechXplore. “Estamos bem encaminhados para traduzir esta tecnologia em um sistema-em-um-chip.”
Fonte: TechXplore