Le nanolaser pour des puces à 1 nm et plusieurs terahertz

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À l'heure où la loi de Moore sature, la quête de la finesse de gravure bat son plein. Alors que les plus grands fondeurs commencent tout juste la production en 32 nm et s'échinent déjà à graver en 22 nm, Mikhail Noginov, chercheur d'une université américaine, a découvert comment concevoir des circuits optiques d'une finesse de seulement un nanomètre.

L'optique est envisagée depuis plusieurs années déjà pour accélérer les transmissions et à terme concevoir des puces complètes. La fibre optique est ainsi déjà utilisée pour les réseaux informatiques et est sur le point de se démocratiser, tandis qu'Intel travaille sur une puce hybride utilisant un circuit optique pour relier le processeur à la mémoire cache par exemple. Si la fréquence des meilleures puces est aujourd'hui de l'ordre du gigahertz, les dispositifs à circuit optique pourraient quant à eux fonctionner à plusieurs centaines de terahertz (centaines de milliers de gigahertz).

Le procédé de Noginov fait appel à un dispositif baptisé « spaser » qui permet de confiner la lumière dans très peu d'espace et ainsi d'émettre un rayon laser d'une finesse record. Noginov a en fait levé la barrière de la miniaturisation des circuits optiques, dont les photons sont envahissants, en utilisant des plasmons de surface, qui se contentent de bien moins d'espace. Les photons d'un rayon laser visible conventionnel requièrent effectivement un espace d'au moins la moitié de leur longueur d'onde, soit environ 200 nm, alors que les plasmons permettent de contourner cette limitation.

Certains physiciens pensent même que ces spasers pourraient un jour être la base de l'électronique au même titre que les transistors le sont aujourd'hui. Les premières applications commerciales des recherches de Mikhail Noginov ne devraient toutefois pas voir le jour avant de longues années.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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