Processador demonstra computao analgica na velocidade da luz

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/10/2025

Dispositivo universal fabricado pela equipe e sua classe divisora de potncia.
[Imagem: UTS/Rasool Keshavarz]

Computadores analgicos

Um rodeio eletrnico programvel, que funciona com base nas propriedades de ondas eletromagnticas de subida frequncia, demonstrou uma capacidade de processamento paralelo na velocidade da luz.

Levante o mais recente – e um dos mais marcantes – avano nos campos da computao analgica e da computao fotnica, que prometem uma novidade classe de computadores que vo operar muito alm dos limites da eletrnica do dedo atual, usando menos vigor e realizando clculos massivos.

“Ns fizemos uma ponte unindo a fsica e a eletrnica para projetar o primeiro rodeio integrado de micro-ondas programvel que pode executar transformaes de matriz, um tipo de operao matemtica fundamental para as tecnologias modernas,” disse o professor Mohammad-Ali Miri, da Universidade de Tecnologia de Sydney, na Austrlia.

“Levante avano abre caminho para processadores analgicos de radiofrequncia (RF) e micro-ondas de ltima gerao com aplicaes em radar, comunicaes avanadas, sensores e tecnologias espaciais que exigem operaes em tempo real,” acrescentou seu colega Rasool Keshavarz.

Esboo do rodeio programvel para clculos analgicos de matrizes, incorporando divisores de potncia e deslocadores de temporada.
[Imagem: UTS]

Computao analgica

A computao do dedo convencional limitada por diversos fatores, uma vez que a velocidade de comutao dos transistores, a velocidade de clock (a velocidade com que um processador do dedo executa instrues), a gerao de calor e a eficincia energtica.

A computao analgica, por outro lado, processa informaes diretamente usando sinais contnuos, uma vez que ondas eletromagnticas, permitindo que muitos clculos ocorram em paralelo e com muito menos vigor.

As aplicaes potenciais dessa novidade arquitetura so amplas: Processadores analgicos ultrarrpidos podero nutrir redes sem fio de ltima gerao, radares e sensores funcionando em tempo real para monitoramento de atividades que vo da minerao lavra, alm de novas ferramentas para pesquisa industrial e cientfica.

“Levante estudo marca o incio de uma trajetria de pesquisa mais ampla. Estudos subsequentes j esto em preparao para expandir a tecnologia em direo a arquiteturas prticas em nvel de sistema, para que a computao possa ir alm dos limites digitais,” disse Keshavarz. “Ao contrrio dos sistemas qunticos, que enfrentam grandes desafios em escalabilidade e firmeza, nossa plataforma de computao analgica vivel hoje e capaz de fornecer aplicaes do mundo real muito mais cedo.”

Estrutura do processador analgico operando com radiofrequncias.
[Imagem: Rasool Keshavarz et al. – 10.1038/s41467-025-63486-z]

Processador de radiofrequncia

A resoluo de matrizes um dos clculos centrais das operaes de inteligncia artificial, ao lado dos clculos de otimizao combinatria e da convoluo, que esto no cerne do processamento de imagens, vdeos e linguagem.

Para isso, a equipe projetou e construiu um rodeio integrado de micro-ondas capaz de implementar transformaes matriciais unitrias universais. O chip opera alternando camadas no reconfigurveis e reconfigurveis de componentes bsicos de radiofrequncia, uma vez que divisores de potncia em cascata e elementos de temporada programveis.

“A interferncia multipercurso controlvel por meio do uso conjunto de mistura de ondas lineares com controle de temporada ativo permite a criao de transformaes complexas neste dispositivo. Demonstramos experimentalmente oriente concepção de dispositivo usando um rodeio integrado de quatro portas operando na filete de frequncia de 1,5 a 3,0 GHz e em centenas de nveis de potncia de micro-watts. O dispositivo proposto pode terebrar caminho para processadores e pr-processadores universais analgicos de radiofrequncia e micro-ondas com funcionalidades programveis para aplicaes multifuncionais em sistemas avanados de comunicaes e radar,” escreveu a equipe.

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