Físicos criam supercondutores que deixarão computadores velozes com pouca energia

Pensar em um supercondutor unidirecional, que funciona sem campos magnéticos, era considerado um fenômeno impossível na Física.

Só que cientistas da Universidade Técnica de Delft, na Holanda, mudaram essa realidade com a descoberta de uma nova tecnologia.

Com a descoberta, a criação de supercomputadores com velocidade centenas de vezes mais rápida será mais que possível. Além disso, essas máquinas não precisarão de resistência para funcionar.

Supercondutores

Supercondutores são materiais pelos quais a corrente elétrica transita sem nenhuma resistência, sendo praticamente impossível bloqueá-la ou controlar a direção do seu fluxo.

Segundo o professor Mazhar Ali, responsável pela pesquisa na universidade holandesa, o supercondutor descoberto é um material quântico em duas dimensões (2D) que permite que a eletricidade flua em um só sentido.

Com o desenvolvimento dessa nova tecnologia, os circuitos de alta velocidade teriam uma queda no consumo e elevariam a tecnologia de supercomputação a um novo nível.

“Se o século 20 foi o século dos semicondutores, o século 21 pode ser o século dos supercondutores”, disse Mazhar, em um comunicado de imprensa da Universidade Técnica de Delft.

Desafiando as leis da física

Para tornar toda essa nova tecnologia possível, os físicos enfrentam também uma série de desafios.

Normalmente, quando uma corrente elétrica flui ao longo de um fio, os elétrons enfrentam resistência devido ao atrito com os átomos que compõem o fio.

Parte da energia elétrica é perdida, muitas vezes sob a forma de calor – essa é uma das razões pelas quais os dispositivos eletrônicos podem esquentar. É também uma perda de eficiência.

Com supercondutores, a corrente fluirá diferente. Ela não precisará de resistência, o que significa que, inibir essa corrente ou mesmo bloqueá-la é quase impossível.

Os supercondutores também impedirão que a corrente, ou os elétrons, fluam apenas em uma direção e não na outra, pois eles sempre demonstram o que é chamado de comportamento “recíproco”.

“Nos anos 70, cientistas da IBM testaram a ideia de computação supercondutora, mas tiveram que interromper seus esforços. Em seus trabalhos sobre o assunto, a IBM menciona que, sem supercondutividade não recíproca, um computador rodando em supercondutores é impossível”, explicam os pesquisadores.

Uma vantagem dessa técnica é que não será necessário desenvolver novos equipamentos para recebê-la.

Como ela se baseia em “supercondutores de alta temperatura”, que usam nitrogênio líquido para serem resfriados, dá para utilizar equipamentos já existentes, pois eles já contêm essa capacidade.

“Muitas tecnologias são baseadas em versões mais antigas de supercondutores JJ [Junções Josephson], por exemplo, a tecnologia de ressonância magnética. A computação quântica de hoje também se baseia nas Junções Josephson”, explica Ali.

“Tecnologias que antes só eram possíveis usando semicondutores agora podem ser potencialmente feitas com supercondutores, usando este bloco de construção. Isso inclui computadores mais rápidos, como aqueles com velocidades até terahertz, de 300 a 400 vezes mais rápidos do que os computadores que usamos agora. Isso influenciará todos os tipos de aplicações sociais e tecnológicas”, afirma o físico.

Mazhar Ali and his research group from #TUDelft have discovered one-way superconductivity without magnetic fields, something that was thought to be impossible ever since its discovery in 1911! Read more here: https://t.co/GfIn70FI3g pic.twitter.com/C5zr9rJZyq

— TU Delft (@tudelft) April 28, 2022

Com informações de DW