Saturday, July 29, 2017

A luz e a mente humana...



Luz cria circuito elétrico no interior de um cristal
Redação do Site Inovação Tecnológica -  28/07/2017




 A luz grava o circuito elétrico diretamente no cristal de titanato de estrôncio (STO). [Imagem: Violet M. Poole et al. - 10.1038/s41598-017-07090-2]


Eletrônica no cristal
Há cerca de três anos, uma equipe da Universidade Estadual de Washington, nos EUA, descobriu por acaso um aumento de 400 vezes na condutividade elétrica de um cristal simplesmente expondo-o à luz, o que abriu o caminho para a criação de memórias holográficas 3D, com os dados gravados e lidos no interior do cristal usando-se apenas um feixe de laser.

Agora eles não apenas mais do que dobraram a eficiência do fenômeno, como também conseguiram usar a mesma técnica para construir circuitos elétricos inteiros dentro do cristal, ampliando as possibilidades para muito além das memórias.

Na verdade, pode ser possível não apenas construir dispositivos eletrônicos 3D no interior do cristal, mas dispositivos eletrônicos que podem ser apagados e regravados. Ou seja, não se trata de gravar e apagar dados em uma memória, mas de reconstruir a própria memória.

"Isto cria um novo tipo de eletrônica onde você pode definir um circuito opticamente e então apagá-lo e definir um novo. O legal é que ele é reconfigurável. Ele também é transparente," disse o professor Matt McCluskey, acrescentando que essa "eletrônica invisível" poderá ser incorporada em qualquer coisa, como em janelas, por exemplo.

Fotocondutividade
Normalmente um cristal não conduz eletricidade. Mas quando o titanato de estrôncio é aquecido por um laser, sua estrutura cristalina é de alguma forma alterada, de modo que a luz o torna condutivo - o fenômeno ainda não é totalmente compreendido, mas parece envolver o deslocamento de átomos de estrôncio, criando defeitos que permitem a passagem livre de elétrons.

Essa chamada "fotocondutividade persistente" ocorre à temperatura ambiente, uma enorme vantagem prática em relação a outros materiais que exigem refrigeração com nitrogênio líquido para apresentar o mesmo comportamento.

A equipe agora já consegue elevar a condutividade elétrica do cristal em 1.000 vezes, com o fenômeno persistindo por até um ano, e de forma seletiva, em trilhas dentro do cristal, de forma a criar circuitos elétricos.

Os circuitos elétricos traçados com o laser no interior do cristal também são persistentes, mas podem ser apagados aquecendo-se o cristal. A seguir, outro circuito é gravado com uma caneta óptica, e igualmente se torna persistente.
Bibliografia:

Using persistent photoconductivity to write a low-resistance path in SrTiO3
Violet M. Poole, Slade J. Jokela, Matthew D. McCluskey
Nature Scientific Reports
Vol.: 7, Article number: 6659
DOI: 10.1038/s41598-017-07090-2

Friday, May 19, 2017

Computadores quânticos chegando



Criado um dissipador para processadores quânticos
Redação do Site Inovação Tecnológica -  16/05/2017





O refrigerador quântico é incorporado dentro do chip supercondutor - neste protótipo, várias unidades são incorporadas a dois osciladores quânticos paralelos. [Imagem: Aalto University / Kuan Yen Tan]

Resfriador quântico
"Estou trabalhando nessa engenhoca há cinco anos, e ela finalmente funcionou."

Foi assim que Kuan Yen Tan, da Universidade Aalto, na Finlândia, comemorou seu feito.

Ele construiu um dissipador para processadores quânticos, um circuito refrigerador adequado para funcionar junto aos processadores quânticos.

Vale mesmo a comemoração porque, mais do que resfriar os processadores, o refrigerador de Tan viabiliza o funcionamento dos processadores quânticos, uma vez que o calor induz erros nos qubits - se os qubits ficarem quentes demais, eles não podem ser inicializados porque ficam alternando velozmente entre estados diferentes.

O refrigerador em nanoescala resolve este problema, tendo sido projetado para funcionar diretamente junto aos qubits supercondutores, uma das plataformas mais avançadas rumo à viabilização da computação quântica.

Além disso, ainda que os refrigeradores quânticos já façam parte do arsenal dos laboratórios mais avançados há algum tempo, os segredos da termodinâmica em nível atômico ainda não estão totalmente desvendados.

Tunelamento
O circuito que contém os qubits supercondutores é resfriado utilizando o tunelamento dos elétrons que atravessam um isolador de dois nanômetros de espessura. 

O truque está em dar aos elétrons uma energia insuficiente para o tunelamento direto. O elétron então vai buscar a energia que falta para que ele tunele do processador quântico, que então perde energia e resfria.

Os testes foram feitos em um ressonador quântico. Agora que atestaram que o conceito funciona, a equipe pretende incorporar o dissipador em um processador quântico real, além de tentar obter temperaturas cada vez mais baixas.

Bibliografia:

Quantum-circuit refrigerator
Kuan Yen Tan, Matti Partanen, Russell E. Lake, Joonas Govenius, Shumpei Masuda, Mikko Möttönen - Nature Communications - Vol.: 8, Article number: 15189 - DOI: 10.1038/ncomms15189

Friday, May 05, 2017

Satélite Brasileiro



Lançado com sucesso satélite brasileiro de comunicações

Com informações da Agência Brasil -  05/05/2017


O SGDC (Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações) será o primeiro satélite de telecomunicações controlado pelo Brasil. [Imagem: Arianespace]

SGDC

O primeiro satélite geoestacionário brasileiro de comunicações foi lançado com sucesso do Centro Espacial de Kourou, na Guiana Francesa, no início da noite desta quinta-feira (4).

O SGDC (Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações) é uma parceria entre os ministérios da Defesa e da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, e envolveu investimentos de R$ 2,7 bilhões.

O satélite foi adquirido pela Telebras de uma empresa francesa e será utilizado para comunicações estratégicas do governo e para ampliar a oferta de banda larga no país, especialmente em áreas remotas.

O satélite vai operar nas bandas X e Ka. A primeira é uma faixa de frequência destinada exclusivamente ao uso militar, correspondendo a 30% da capacidade total do satélite. Já a banda Ka será usada para comunicações estratégicas do governo e implementação do Plano Nacional de Banda Larga, especialmente em áreas remotas.

Testes e operação

Depois do lançamento do foguete Ariane, foram 28 minutos até a separação do satélite, que levará cerca de 10 dias para chegar à sua posição final, a uma altitude de 36.000 km, que garantirá que ele fique sempre sobre a mesma posição em relação ao solo (geoestacionário).

Depois disso, serão feitos testes por 30 dias. Em meados de junho, o controle operacional do satélite já poderá ser feito pelas Forças Armadas brasileiras. A banda utilizada para comunicações poderá ser usada a partir de setembro.


A 36.000 km de altitude, o satélite acompanhará o movimento de rotação da Terra, cobrindo sempre a mesma área. [Imagem: Finep]

Com 5,8 toneladas e 5 metros de altura, o satélite brasileiro tem uma vida útil prevista de 18 anos.

Além do satélite brasileiro, o mesmo foguete Ariane levou ao espaço um satélite da Coreia do Sul.