Dans un monde où nos vies sont de plus en plus connectées — entre le streaming, les objets intelligents et l’intelligence artificielle générative — la demande en bande passante explose. Et d’ici 2030, le volume du trafic de données mondial pourrait doubler, selon Nokia Bell Labs. Une équipe de chercheurs suédois vient peut-être de faire un bond décisif vers l’avenir de nos réseaux, en inventant un amplificateur laser capable de transmettre 10 fois plus de données que les technologies actuelles.

Et non, ce n’est pas de la science-fiction.

Pourquoi cet amplificateur laser est une révolution

Dans les systèmes de télécommunication modernes, les informations transitent sous forme d’impulsions de lumière envoyées à travers des câbles à fibre optique. Mais pour que ces impulsions soient suffisamment puissantes et exploitables, elles doivent être amplifiées. Or, la capacité d’un amplificateur à transmettre des données dépend directement de sa bande passante, c’est-à-dire la gamme de longueurs d’onde qu’il peut traiter.

Jusqu’ici, les amplificateurs optiques typiques ne couvraient qu’environ 30 nanomètres de spectre. Le nouvel amplificateur, mis au point par des chercheurs de l’Université de technologie Chalmers en Suède, atteint 300 nanomètres. Autrement dit : il peut transmettre dix fois plus d’informations par seconde.

Une technologie qui tient sur une puce

L’un des aspects les plus remarquables de ce nouvel amplificateur est qu’il est miniaturisé : il tient sur une puce en nitrure de silicium, un matériau robuste qui supporte les températures élevées.

Pour guider efficacement la lumière à travers ce matériau, les chercheurs ont conçu des guides d’ondes spiralés, permettant de créer des chemins optiques très longs dans un espace réduit. Ce design favorise un phénomène appelé mélange à quatre ondes, qui amplifie le signal tout en réduisant le bruit parasite, un enjeu crucial pour la qualité de transmission.

Selon Peter Andrekson, professeur de photonique et auteur principal de l’étude publiée dans Nature, ce nouveau dispositif « ouvre la voie à des transmissions de données bien plus rapides tout en étant plus efficaces et plus compactes ».

Une avancée majeure pour l’Internet du futur

Si la vitesse de la lumière reste inchangée, c’est bien la quantité d’informations transportées par seconde qui explose grâce à cette technologie. En doublant — voire en multipliant par dix — les capacités de nos infrastructures optiques actuelles, cet amplificateur pourrait considérablement fluidifier les communications numériques dans les prochaines années.

Imagine des téléchargements quasi instantanés, des visioconférences ultra-HD sans latence, ou encore des interactions en temps réel avec des IA toujours plus puissantes. Et ce n’est que pour la partie « grand public ».

Des applications bien au-delà d’Internet

Outre les télécommunications, cette avancée ouvre des perspectives dans des domaines comme :

• L’imagerie médicale (diagnostics plus précis grâce à une meilleure résolution)

• La microscopie et la spectroscopie (meilleure analyse des tissus, des molécules ou des matériaux)

• L’holographie et d’autres technologies optiques avancées

À terme, quelques ajustements pourraient même permettre à l’amplificateur de fonctionner dans d’autres plages de longueurs d’onde, comme la lumière visible ou l’infrarouge moyen (jusqu’à 4 000 nm), ce qui élargirait encore davantage ses usages potentiels.

Et maintenant ?

Le prototype fonctionne aujourd’hui dans une gamme de 1 400 à 1 700 nanomètres — le domaine de l’infrarouge court, utilisé couramment dans les télécoms. La prochaine étape pour les chercheurs : étendre ses performances à d’autres spectres et en faire une technologie de production à grande échelle, accessible et intégrable aux systèmes existants.

Avec cette invention, l’avenir de nos communications s’accélère déjà. Et si la vitesse de la lumière est une limite physique, la créativité des chercheurs, elle, ne semble pas en avoir.