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Une puce photonique « transparente » peut conduire à des réseaux plus rapides et à des capes d’invisibilité – High-teK.ca

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Une percée monumentale réalisée par un groupe mondial de professeurs d’ingénierie a conduit à la création de puces informatiques photoniques capables de propager la lumière sans la ralentir et sans changer de phase. Selon les mots de l’un des chercheurs, Serdar Kocaman, « la lumière se disperse à travers le matériau comme si tout l’espace manquait ».

Pour créer cette puce « invisible », les scientifiques ont dû créer des cristaux photoniques qui ont un indice de réfraction négatif. Tous les matériaux naturels de l’univers connu ont un indice de réfraction positif, ce qui signifie qu’ils modifient la trajectoire de tout rayonnement électromagnétique qui le traverse, y compris la lumière. Cela crée l’un des plus gros problèmes dans la commutation et les transmissions optiques : lorsque la lumière rebondit sur un morceau de fibre ou à l’intérieur d’une puce informatique, la réfraction modifie à la fois la vitesse de la lumière (le signal) et la phase. Avec cette nouvelle puce, la lumière pénètre d’un côté dans le circuit intégré photonique, rebondit le long d’une cascade de réflecteurs à indice positif et de cristaux photoniques métamétriques à indice négatif, et ressort de l’autre côté avec un indice de réfraction nul et une phase optique parfaite.

UN métamatériau est un matériau artificiel conçu pour avoir des propriétés introuvables dans la nature. Ainsi, comme chaque matériau naturel a un indice de réfraction positif, les cristaux photoniques à indice négatif utilisés dans la nouvelle puce sont un métamatériau. Cristaux photoniques sont des nanostructures qui manipulent les photons de la même manière que les semi-conducteurs affectent le mouvement des électrons. Les puces photoniques créées par cette percée contiennent donc un super-réseau nanofabriqué de cristaux photoniques métamatériaux à indice négatif alternés et de supports diélectriques à indice positif.

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Les implications et les ramifications potentielles de cette nouvelle technologie sont plutôt passionnantes. Elle aura d’abord un impact sur le plus gros utilisateur de la photonique : les télécommunications. Ensuite, parce que les signaux sans fil sont des rayonnements électromagnétiques, tout comme la lumière, cette nouvelle technologie pourrait être utilisée pour créer des antennes hautement directionnelles et des réseaux sans fil encore plus rapides. Au-delà de cela, vous examinez ensuite les puces informatiques qui traitent réellement les données à l’aide de la lumière.

Enfin, selon Chee Wei Wong, le chercheur principal, cette percée pourrait nous conduire vers une cape d’invisibilité. « Nous pouvons maintenant contrôler le flux de lumière, la chose la plus rapide que nous connaissions. Cela peut … [potentially lead to] une approche pour masquer ou cacher des objets, au moins à petite échelle.

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