Magnetização a temperatura ambiente abre novos rumos na computação

Cientistas conseguiram magnetizar com sucesso um material não-magnético à temperatura ambiente, desbloqueando uma propriedade quântica que pode revolucionar a velocidade e eficiência da computação. Essa descoberta permite a criação de campos magnéticos “comutáveis”, anteriormente alcançáveis apenas em temperaturas extremamente baixas.

O autor principal do estudo, Alexander Balatsky, professor de física no Instituto Nórdico de Física Teórica (NORDITA), enfatiza as implicações potenciais, afirmando que esse desenvolvimento poderia introduzir “chaves magnéticas ultra-rápidas para transferência de informações mais rápida e armazenamento de dados superior, juntamente com computadores significativamente mais rápidos e eficientes em energia”.

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Aproveitar as leis da mecânica quântica tem sido há muito tempo um objetivo na melhoria dos sistemas de computação, especialmente no campo da computação quântica. No entanto, a fragilidade dos estados quânticos — suscetíveis a perturbações de ruídos externos como vibrações térmicas ou movimento atômico —, tem sido um desafio. Tradicionalmente, alcançar o comportamento quântico exigia resfriar materiais até próximo do zero absoluto, tornando a manutenção e operabilidade impraticáveis.

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Avanço na magnetização a temperatura ambiente

• Em 2017, Balatsky e sua equipe propuseram um quadro teórico para induzir um estado quântico denominado “multiferroicidade dinâmica”, no qual a polarização elétrica desencadeia magnetismo em um material não-magnético.
• Essa abordagem envolve manipular átomos de titânio para gerar um campo magnético dentro de um material.
• Publicado na revista Nature, o estudo recente da equipe de Balatsky demonstra essa teoria em ação, empregando átomos de titânio dentro do titanato de estrôncio, um óxido derivado de titânio e estrôncio.
• Pulsos de laser, produzindo fótons circularmente polarizados em uma faixa de comprimento de onda específica, foram direcionados ao material em explosões de femtossegundos.
• Ao induzir movimento circular nos átomos, os pesquisadores foram capazes de alternar a polaridade da magnetização, criando efetivamente campos magnéticos controláveis comparáveis aos ímãs de geladeira.

Futuras implicações para a computação

Essa descoberta promete o desenvolvimento de chaves magnéticas ultra-rápidas operáveis à temperatura ambiente, aproveitando lasers para manipular as vibrações do reticulado do material. Essa tecnologia poderia fundamentar transistores em sistemas de computação menores e mais rápidos, eliminando a necessidade de medidas de resfriamento extremas.

Embora este estudo represente um avanço significativo, não é a primeira vez que se utiliza a luz para alavancar o magnetismo em avanços na computação. No início deste ano, um estudo separado demonstrou a manipulação do magnetismo de um material sólido usando o componente magnético da luz, sugerindo perspectivas futuras para componentes de memória de computação magnética ultra-rápidos.

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