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À l’aube d’une ère lumineuse en informatique

Une nouvelle plateforme permet à des faisceaux lumineux de communiquer entre eux à travers la matière solide,

Une nouvelle plateforme dans laquelle les faisceaux lumineux communiquent entre eux à travers la matière solide a été créée par des scientifiques canadiens et américains.

Photo : Université McMaster

Radio-Canada

Une nouvelle plateforme dans laquelle des faisceaux lumineux communiquent entre eux à travers de la matière solide a été mise au point par des scientifiques canadiens et américains.

La création de la Pre Kalaichelvi Saravanamuttu de l’Université McMaster et de ses collègues de l’Université Harvard pourrait bien jeter les bases d’une nouvelle forme d'informatique.

La nouvelle méthode associe une forme d'hydrogel, développée par l’équipe de Harvard, à des techniques de manipulation de la lumière mises au point au laboratoire de la Pre Saravanamuttu, spécialisée dans la chimie des matériaux qui réagissent à la lumière.

Ressemblant à du Jell-O, le matériau translucide incorpore des molécules sensibles à la lumière dont la structure change en présence de lumière.

Ces propriétés permettent au gel de contenir les faisceaux lumineux et facilitent la transmission d’informations entre eux.

La nouvelle plateforme optique permet des calculs informatiques effectués uniquement grâce à des faisceaux de lumière.

La nouvelle plateforme optique permet des calculs informatiques effectués uniquement grâce à des faisceaux de lumière.

Photo : Université Harvard

Habituellement, les faisceaux lumineux s'élargissent au fur et à mesure qu'ils se déplacent, mais ce gel permet de contenir des filaments de lumière laser tout au long de leur trajet à travers le matériau. C’est un peu comme si la lumière était canalisée par un tuyau.

Dans leurs travaux, les chercheurs ont montré que lorsque plusieurs faisceaux lumineux traversent le même matériau, leur intensité s’en trouve affectée, même sans que leurs champs optiques se chevauchent. Selon les chercheurs, cette constatation montre que le gel a des propriétés intelligentes.

L'interaction entre les faisceaux lumineux peut être démarrée, interrompue, modulée et lue, explique Kalaichelvi Saravanamuttu.

Ce qui permet une production d’information prévisible à grande vitesse qui pourrait éventuellement être développée sans la présence de circuits.

Kalaichelvi Saravanamuttu

Bien qu'ils soient séparés, les faisceaux se voient toujours et changent en conséquence. Nous pouvons imaginer, à long terme, concevoir des calculs informatiques en utilisant cette réactivité intelligente, ajoute la Pre Saravanamuttu.

Nous pouvons non seulement concevoir des matériaux photosensibles qui changent de manière réversible leurs propriétés optiques, chimiques et physiques en présence de lumière, mais aussi utiliser ces changements pour créer des faisceaux de lumière qui guident et manipulent la lumière, affirme Derek Morim, qui travaille au laboratoire de la Pre Saravanamuttu.

À l’aube de l'informatique optique

À l’avenir, d’autres travaux pourront approfondir cette découverte et mener à la création de moyens encore plus complexes qui manipulent précisément la lumière et la matière.

Cette percée permet de rêver, selon les chercheurs, à l’avènement d’une ère en informatique où toute l’information serait traitée uniquement avec des faisceaux lumineux.

À l’heure actuelle, la plupart des calculs informatiques ont recours à des matériaux solides tels que des fils métalliques, des semi-conducteurs et des photodiodes, qui sont combinés à la lumière.  

L'idée derrière l'informatique optique est de ne plus avoir de composants rigides, et de contrôler la lumière avec la lumière. Imaginez, par exemple, un robot entièrement souple, sans circuits, pilotés par la lumière du soleil.

Amos Meeks, Université McMaster

Le détail de ces travaux est l’objet d’un article publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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