« L’ordinateur du futur fait un bond en avant »

Une équipe de l’université de Harvard vient de réaliser en pratique un phénomène connu en théorie de longue date. Ils ont créé un matériau capable de rendre la vitesse de phase de la lumière infinie. Le champ applicatif est important, avec en point de mire l’informatique photonique.

De nos jours, tout est question d’électron. Ce sont eux qui voyagent pour transmettre les informations dans tous nos systèmes, du téléphone aux ordinateurs, en passant par les appareils électroménagers ou les voitures. Mais l’avenir ne leur appartient pas. Les besoins toujours croissants appellent l’utilisation d’une autre particule, aux propriétés bien plus avantageuses : le photon.

La photonique est une branche relativement récente de la physique qui étudie la génération ou la transmission de données par la lumière. Le problème, c’est que cette dernière ne se laisse pas vraiment manipuler facilement, ce qui serait pourtant nécessaire pour l’utiliser dans les « circuits » qui composent notre informatique.

C’est dans cette optique que les travaux de l’équipe du professeur Eric Mazur sont très importants. Les chercheurs ont créé un matériau très spécifique, composé d’une grille de piliers en silicium intégrées à une matrice en polymère, le tout recouvert d’une gaine d’or. La structure de ce matériau lui permet d’atteindre un indice de réfraction nul. Une piste également explorée, depuis plusieurs années, Nader Engheta, de l’université de Pennsylvanie, et Albert Polman, de l’institut de recherche fondamentale sur la matière d’Amsterdam.

Pourquoi est-ce si important ? Parce que dans un tel matériau, la vitesse de phase de la lumière est infinie. Attention, on parle bien ici de vitesse de phase, celle des oscillations de l’onde, et non de la vitesse de la lumière, qui n’est pas infinie. Avec une vitesse de phase infinie, la lumière ne se comporte plus comme une onde classique. Avec une telle phase, les oscillations ne deviennent dépendantes que du temps, et non plus de l’espace.

On peut dès lors faire subir à l’onde les mouvements que l’on souhaite, avec les applications que cela implique dans le domaine de la photonique, et particulièrement dans celui de l’ordinateur photonique.

Une telle machine serait bien supérieure aux PC actuels en termes de performances, mais aurait également l’avantage de ne plus dégager de chaleur, puisque les échanges via des photons utilisés dans de telles conditions ne généreraient pas de perte. Des recherches prometteuses qui n’aboutiront en revanche que dans de longues années.

Sources

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