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Ralentir la lumière pour accélérer les processeurs

Le ralentissement de la lumière est de plus en plus étudié par les
chercheurs afin d'ouvrir la voie à une méthode viable de transport
d'information sur fibre optique pour succéder enfin à l'ère du fil de
cuivre. Une telle avancée permettrait une amélioration significative de
la puissance des ordinateurs ainsi qu'une baisse notable de leur
consommation électrique.

Le ralentissement de la lumière est de plus en plus étudié par les
chercheurs afin d'ouvrir la voie à une méthode viable de transport
d'information sur fibre optique pour succéder enfin à l'ère du fil de
cuivre. Une telle avancée permettrait une amélioration significative de
la puissance des ordinateurs ainsi qu'une baisse notable de leur
consommation électrique.

Dans cette optique, deux groupes de recherche de l'université de San
Diego ont combiné deux phénomènes jusqu'à présent jamais mis en
relation: le ralentissement de la lumière et la localisation
d'Anderson. Les résultats publiés dans le journal Nature Photonics
montrent que les structures considérées comme les pièces de base de la
construction des circuits intégrés sont très susceptibles aux effets de
désordre tels que ceux de la localisation d'Anderson (La localisation
d'Anderson est un phénomène perturbant la diffusion d'onde dans un
milieu en influant sur le transport des électrons.)

Les travaux menés à l'université de Californie à San Diego par le
professeur d'ingénierie informatique et électrique Shayan Mookherjea et
le professeur d'ingénierie mécanique Prabhakar Bandaru grâce aux
équipements du California Institute for Telecommunications and
Information Technology ont montré que les effets de la localisation
d'Anderson de la lumière peuvent agir dans des guides d'onde et que
cette perturbation ne limite pas seulement la vitesse mais permet
également, chose qui jusqu'à présent n'avait pas été démontrée, de
localiser la lumière à l'intérieur du guide d'onde.

"Le fait que le ralentissement et la localisation de la lumière soient
liés ouvre la porte à de nouvelles recherches dans le domaine de la
photonique" déclare monsieur Mookherjea. "On a déjà montré par
modélisation analytique et numérique que le désordre est un facteur
limitant sérieux pour les performances de dispositifs optiques tels que
des mémoires tampons optiques qui essaient d'utiliser la lumière
ralentie mais l'exploitation du phénomène physique de localisation de
la lumière pour des applications potentielles dans le domaine des
lasers et des interconnections optiques n'avait jamais été envisagée
jusqu'à présent."

Travaillant sur les propriétés électriques des structures de l'échelle
du nanomètre, le professeur Bandaru affirme lui que "la localisation de
la lumière nous permet de contrôler les photons, les divers aspects de
leur propagation et leurs interactions avec la matière."

Le ralentissement et le contrôle de la lumière à l'échelle du nanomètre
pourrait enfin permettre le développement de mémoires tampons optiques,
attendues depuis longtemps dans la communauté des chercheurs en
photonique. Il reste désormais à réussir à intégrer toutes ces
découvertes scientifiques sur un circuit intégré pour que cette
approche interdisciplinaire de la photonique - la recherche en
localisation optique, domaine des physiciens et la recherche en guide
d'onde et interconnections, domaine des ingénieurs en électronique -
mène au franchissement d'un nouveau palier de rapidité des processeurs.