Des chercheurs annoncent avoir développé un nouveau type de laser à transistor pouvant basculer entre deux états d’énergie stables (électronique et photoniques), ce qui pourrait un jour permettre le transfert de données cent fois plus rapide que les appareils numériques conventionnels.
Alterner signal optique et électrique pourrait un jour contribuer au développement de systèmes informatiques à base de lumière où les données seront transmises entre des semi-conducteurs par des photons au lieu d’électrons simples. Les chercheurs appellent ça la bistabilité. Permettre une bistabilité électrique et optique dans une puce informatique augmenterait alors considérablement la vitesse de traitement. L’enjeu est donc de taille ; les appareils pourraient alors communiquer sans les interférences habituelles avec les électrons.
Dans les appareils électroniques classiques, les micropuces sont constituées de milliards de petits commutateurs appelés transistors qui constituent des passerelles pour canaliser le flux d’électrons à travers un circuit intégré. Le problème avec ce modèle, qui a au passage très bien fonctionné pour les appareils électroniques depuis plusieurs décennies jusqu’à maintenant, est que du fait que les processeurs informatiques modernes sont devenus de plus en plus rapides et plus puissants, le nombre de transistors augmente inévitablement. C’est la loi de Moore.
Cofondateur de la société Intel, Gordon Moore avait affirmé dès 1965 que le nombre de transistors par circuit de même taille allait doubler à prix constants tous les ans. Il rectifia par la suite en portant à dix-huit mois le rythme de doublement. Il en déduisit que la puissance des ordinateurs allait croître de manière exponentielle, et ce, pour des années. Ajoutez à cela une série de problèmes techniques qui menacent actuellement de renverser sa continuation et qui pourraient à terme empêcher les processeurs d’être plus rapides si les chercheurs ne « pensent » pas d’autres moyens.
Les transistors sont en effet devenus si incroyablement petits qu’il devient de plus en plus difficile de les rétrécir physiquement. Les chercheurs s’inquiètent également de la façon dont les transistors à base d’électrons éconergétiques seront efficaces si la loi de Moore continue à l’avenir. La lumière peut quant à elle voyager beaucoup plus rapidement que les électrons à l’intérieur d’un circuit intégré. C’est là que la photonique entre en scène. Milton Feng et son équipe, de l’Université de l’Illinois, ont récemment mis au point un laser transistor pouvant basculer entre les deux signaux. Les photons aident les électrons à parcourir la distance, en revanche, vous ne pouvez pas exclure définitivement l’électronique, car vous devez brancher un courant pour le convertir ensuite en lumière.
Dans cette étude publiée dans le Journal of Applied Physics, les chercheurs détaillent avoir fait fonctionner leur commutateur bistable à -50 °C. Ils affirment en outre avoir réussi à faire fonctionner le dispositif à température ambiante, c’est primordial si vous aspirez à utiliser ces transistors dans des dispositifs que nous utilisons actuellement au quotidien. Ils partageront les détails sur la façon dont ils ont obtenu ces résultats dans de futures publications.
