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Vamos começar pelo básico, o processador é a unidade central de processamento de um computador (CPU), ele funciona como o cérebro do computador, pois interage e faz as conexões necessárias entre todos os programas instalados. Neste processo, ele também interpreta as informações enviadas pelos programas, realiza diversas operações, inclusive gerando a interface que nós interagimos quando usamos um computador.

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Dopagem átomo por átomo

Uma equipe da Austrália e da Alemanha levou ao extremo a técnica da dopagem, uma melhoria suficiente para que esse método padrão da microeletrônica seja usado também na construção dos computadores quânticos.

A dopagem consiste na introdução de "impurezas" - átomos de outro elemento químico - nos semicondutores, como o silício ou o germânio, para ajustar as propriedades dos componentes eletrônicos para as necessidades de funcionamento de cada um.

Alexander Jakob e seus colegas desenvolveram uma técnica que permite inserir átomos em uma pastilha de silício ou outro semicondutor, mas com uma precisão inédita: Os átomos são inseridos individualmente, um após o outro, de forma totalmente controlável.

Hoje, a implantação de átomos no silício é um processo largamente aleatório, onde a pastilha de silício é banhada no elemento que se quer implantar, chamado dopante - cada átomo do dopante se implanta em um padrão aleatório, como gotas de chuva em uma janela.

Em termos simples, a equipe substituiu a finíssima ponta de um microscópio de varredura, tipicamente capaz de tocar átomo por átomo de um material, por uma chapinha dotada de um nanofuro, com espessura suficiente para deixar passar um átomo.

A chapinha é então posicionada sobre o local onde se quer implantar o átomo e um feixe do dopante é disparado sobre ela. Como o furo só deixa passar um átomo, este é depositado precisamente no local planejado.

Um clique para cada átomo

O aparato criado pela equipe permite criar padrões em grande escala, com números de átomos precisamente definidos e precisamente localizados. E tudo em pastilhas de silício, aproveitando para a computação quântica toda a tecnologia já desenvolvida para os computadores de silício.

"Usamos uma tecnologia avançada desenvolvida para detectores de raios X sensíveis e um microscópio de força atômica especial, originalmente desenvolvido para a missão espacial Rosetta, juntamente com um modelo de computador abrangente para a trajetória de íons implantados em silício, desenvolvido em colaboração com nossos colegas na Alemanha," descreveu Jakob, da Universidade de Melbourne.

A equipe descobriu que a energia cinética do átomo, ao penetrar no cristal de silício e dissipar sua energia por fricção, pode ser medida, e então eles usaram esse sinal para gerar um pequeno clique sonoro, que sinaliza em tempo real que a técnica está funcionando para cada átomo individualmente.

"Nós podíamos 'ouvir' o clique eletrônico quando cada átomo caía em um dos 10.000 locais em nosso dispositivo protótipo. Nossa visão é usar essa técnica para construir um dispositivo quântico de muito, muito grande escala," acrescentou o professor David Jamieson.

Processadores quânticos em larga escala

A vantagem da deposição controlada, quantitativa e espacialmente, é que os átomos podem ser controlados para que seus estados quânticos possam ser manipulados, acoplados e lidos.

Ou seja, cada átomo pode ser usado como um qubit totalmente funcional e isolado dos outros. Já existem protótipos de processadores quânticos assim, mas os átomos ficam em padrões aleatórios, e os pesquisadores precisam testar um por um para ver quais deles funcionam como um qubit e ainda contar com a sorte de que esse que funciona bem não tenha um vizinho para atrapalhar.

"Acreditamos que, em última análise, poderemos fazer máquinas de grande escala baseadas em bits quânticos de átomo único usando nosso método e aproveitando as técnicas de fabricação que a indústria de semicondutores aperfeiçoou," concluiu Jamieson.

Bibliografia:

Artigo: Deterministic Shallow Dopant Implantation in Silicon with Detection Confidence Upper-Bound to 99.85% by Ion–Solid Interactions
Autores: Alexander M. Jakob, Simon G. Robson, Vivien Schmitt, Vincent Mourik, Matthias Posselt, Daniel Spemann, Brett C. Johnson, Hannes R. Firgau, Edwin Mayes, Jeffrey C. McCallum, Andrea Morello, David N. Jamieson
Revista: Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.202103235

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O Microsoft Pluton é um processador de segurança, pioneiro no Xbox e no Azure Sphere, projetado para armazenar dados confidenciais, como chaves de criptografia, com segurança dentro do hardware Pluton, que é integrado à matriz da CPU de um dispositivo e, portanto, é mais difícil para os invasores acessem , mesmo que tenham a posse física de um dispositivo. Esse design ajuda a garantir que as técnicas de ataque emergentes não possam acessar o material principal.

Os primeiros notebooks equipados com Windows 11 e o chip de segurança Microsoft Pluton foram apresentados na Consumer Electronic Show 2022 (CES) nesta terça-feira (4). Trata-se dos modelos ThinkPad Z13 e ThinkPad Z16 fabricados pela Lenovo e equipados com processadores AMD Ryzen 6000.

Dessa forma, a ferramenta traz diferentes possibilidades de proteção para os dispositivos. Nos novos notebooks da marca chinesa, por exemplo, o chip terá a função de proteger as credenciais biométricas cadastradas por meio do Windows Hello, criando uma barreira extra de segurança.

De acordo com a Microsoft, o novo processador também facilita a correção de vulnerabilidades de segurança e outros tipos de brechas por meio de atualizações de software, devido à sua integração com o update do Windows. Dessa forma, a companhia afirma ainda que este é “apenas o início da jornada”, deixando em aberto outras possibilidades de uso para o Pluton.

Fernanda Capelli
AUTOR(A)

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O SSD se tornou uma alternativa mais moderna e veloz que os tradicionais HDs, presentes nos computadores desde o começo de sua existência. Como o SSD não utiliza nenhuma parte móvel em seu interior, diferente do HD, não há risco de acontecer alguma falha mecânica no dispositivo, proporcionando alta velocidade no acesso a arquivos e carregamentos muito velozes. Em média, um SSD comum pode ser até 10 vezes mais veloz que um HDD.

Com a evolução e a melhoria dessas tecnologias, surgiram diferentes tipos de SSD e variação de conexões, que dizem respeito a desempenho e compatibilidade com hardwares. Se você está familiarizado com esse tipo de produto, com certeza já deve ter ouvido falar na conexão SATA, mas talvez sem uma definição explicativa.

O que diferencia os modelos, basicamente, são características como: a capacidade de armazenamento, tamanho dos componentes, velocidades de leitura e transferência de dados e compatibilidade com diferentes tipos de computadores. Confira, abaixo, os três principais tipos de SSD disponíveis no mercado:

SATA

O modelo de conexão SATA é o mais presente no mercado, principalmente por já existir há mais tempo. No entanto, ainda tem uma velocidade relativamente baixa comparada aos demais tipos, chegando até 3 GBps, além de um formato físico maior e mais robusto, que pode ser um problema em algumas situações.

M2

O M2 é o padrão atual, mais fácil de ser encontrado em desktops e notebooks. Por ser menor e mais compacto, é um ótimo SSD para notebook ultrafino, que cada vez mais ganham força no mercado.

PCIe

Por sua vez, a conexão PCIe é a mais potente, capaz de chegar a altas velocidades de 6GBps, otimizando todo o desempenho do computador. É excelente para gamers e para quem realiza diversas tarefas pesadas ao mesmo tempo no dispositivo. Esse tipo de SSD usa o mesmo espaço para placa de vídeo, por exemplo, que demonstra como seu foco é no desempenho.