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Un prisme en silicium pour des processeurs photoniques

Image 1 : Un prisme en silicium pour des processeurs photoniques

Vous l’avez sans doute entendu cent fois la chronique de la mort de l’informatique telle que nous la connaissons. Les fondeurs ne pourront pas réduire indéfiniment la taille des structures gravables dans le silicium, ce qui tarira la source de l’augmentation perpétuelle de la puissance de nos puces : la miniaturisation. Cette prédiction ne s’est pour le moment pas matérialisée, les chercheurs ayant trouvé jusqu’à aujourd’hui des moyens pour graver des transistors toujours plus petits et plus nombreux. Mais la menace est bien présente.

Une solution définitive serait d’abandonner l’électricité en la remplaçant par la lumière. Mais pour que la photonique se substitue à l’électronique, il faut que les chercheurs apprennent à manipuler les photons aussi précisément que les électrons. Une gageure jusqu’à aujourd’hui, que des chercheurs de l’Université Stanford aux USA viennent de rendre plus plausibles. Le professeur Jelena Vuckovic et son doctorant Alexander Piggott ont inventé un algorithme permettant de créer des nanocomposants optiques sur du silicium de manière prévisible.

Le premier composant qu’ils ont fabriqué avec leur méthode est une sorte de prisme orientant dans deux directions opposées des longueurs d’onde différentes. Il se présente sous la forme d’un bloc de silicium long de 8 micromètres et creusé de tranchées de largeur variée. Ils ont également créé un autre composant routant la lumière différemment selon la forme du faisceau.

Ces composants ont une structure très complexe et n’auraient pas être créé à la main, grâce à la seule intuition des chercheurs. L’algorithme qu’ils ont développé a mis seulement une quinzaine de minutes sur un PC portable ordinaire. Cet algorithme ouvre donc une nouvelle ère dans la nanophotonique, celle où les concepteurs de puces n’ont qu’à entrer la fonction du composant désiré et les paramètres d’entrée (comme les longueurs d’onde utilisées).