Pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveram o circuito integrado fotônico LightHash, que
LightHash usa fotônica de silício parareduzindo o consumo de energia, mantendo um alto nível de segurança. O desenvolvimento é baseado em uma versão anterior do esquema fotônico HeavyHash desenvolvido pela mesma equipe e atualmente usado por redes individuais de criptomoedas.
Para criar bitcoin ouoperar sua rede requer a computação de uma função de hash como SHA256 ou Heavyhash para converter dados de entrada em um único número de saída de uma maneira muito difícil de reverter, explicam os engenheiros. É essa criptografia que compõe a maior parte do consumo de energia ao minerar criptomoedas.
Como o LightHash funciona. Ilustração: Sunil Pai et al., Optica
Pesquisadores modificaram Heavyhash para funcionarcom um chip fotônico de silício desenvolvido em conjunto que transporta uma rede de 6×6 interferômetros programáveis. A análise mostrou que esta modificação permite o processamento óptico de multiplicações de matrizes de baixa energia, que forma a base dos cálculos de funções hash, ao mesmo tempo que mantém a precisão e reduz a suscetibilidade a erros de hardware.
Para avaliar a possibilidade de usar LightHashPara a multiplicação da matriz, os pesquisadores construíram uma configuração óptica para controlar e rastrear a propagação da luz, ajustando os elementos de aquecimento e exibindo pontos de grade em uma câmera infravermelha. Eles implementaram um algoritmo de eliminação de erros e estabeleceram critérios de viabilidade para escalar a tecnologia. Os resultados do experimento confirmaram a eficiência calculada da tecnologia.
Basicamente, desenvolvemos uma maneira de usarcircuitos ópticos analógicos para executar operações de multiplicação com dissipação de energia quase zero, mas preciso o suficiente para ser usado em um esquema de criptografia digital.
Sunil Pai, um dos autores do desenvolvimento
Os pesquisadores observam que, paraLightHash tem uma vantagem significativa sobre as contrapartes digitais, o circuito fotônico precisa ser dimensionado para 64 entradas e saídas. Eles continuarão trabalhando para dimensionar e otimizar o consumo de energia no circuito fotônico.
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Na capa: um chip para uma blockchain fotônica. Imagem: Universidade de Stanford