Des photons dans l’ordinateur

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juin 2015
Ce matériau plastique incorpore des molécules photoluminescentes, fabriquées à l'Institut des sciences chimiques de Rennes. La chercheuse Nolwenn Huby, de l'Institut de physique de Rennes, incorpore ce matériau dans des puces électroniques originales : l'information n'est pas transportée par des électrons, mais par des photons circulant dans des guides d'ondes lumineux.
© Nolwenn Huby / IPR

La lumière crève l’écran. Elle irrigue aussi l’intérieur de l’ordinateur, où ses photons transportent l’information.

L’optique intégrée est un champ de recherche apparu dans les années 90, trente ans après l’électronique des années 60. L’idée consiste à remplacer les circuits des puces électroniques, où l’information circule à la vitesse des électrons, par des circuits optiques : l’information est transmise par des photons et se déplace à la vitesse de la lumière(1) !

Au département Optique et photonique de l’Institut de physique de Rennes (IPR), la chercheuse Nolwenn Huby fabrique ces nouvelles puces. Elles sont destinées à transporter des données (télécommunication) ou à faire des capteurs (biologiques ou chimiques). Outre la vitesse, l’autre avantage de l’optique intégrée est l’absence de problème d’incompatibilité électromagnétique - les circuits électriques peuvent, eux, être victimes d’interférences. Cela permet de construire des puces toujours plus petites : deux guides d’ondes optiques peuvent être très proches, ce qui est impossible avec deux fils électriques.

Des nanotubes lasers

La puce est ainsi parcourue de lumières lasers, qui circulent dans des nanotubes en plastique. Afin que la lumière circule facilement, les physiciens incorporent dans ce plastique des molécules très particulières, qui sont, par exemple, fluorescentes... et doivent rester stables dans le temps.

Sur le campus de Beaulieu, la proximité géographique entre l’IPR et l’Institut des sciences chimiques de Rennes a ici démontré son intérêt : depuis l’an dernier, Nolwenn Huby construit des puces à partir de clusters d’atomes aux propriétés lumineuses très originales, mis au point par les chimistes rennais. L’optique intégrée balaie large, de l’électronique jusqu’à la chimie.

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Nicolas Guillas

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