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Demain, des ordinateurs à rayons T ?

ActualitéClassé sous :physique , ordinateur terahertz , Ajay Nahata

Des chercheurs de l'université de l'Utah ont confectionné l'analogue d'une fibre optique permettant de manipuler à volonté des faisceaux de « rayons T ». Cette réalisation ouvre la voie vers des ordinateurs mille fois plus rapides que ceux d'aujourd'hui.

Figure 2. Ajay Nahata au travail. Crédit : University of Utah

Les ordinateurs optiques sont un vieux rêve qu'il n'est pas facile de réaliser. En utilisant de la lumière au lieu du courant électrique pour transmettre et traiter l'information, il devrait être possible de réaliser des systèmes informatiques, et en particulier des ordinateurs, fonctionnant bien plus vite que les modèles actuels. Il existe déjà des dispositifs reposant sur ce principe mais on est encore loin d'ordinateurs photoniques fonctionnant, comme on peut l'espérer, avec des fréquences de l'ordre du térahertz.

A l'Université de l'Utah, Ajay Nahata s'occupe de ce genre de problème depuis des années déjà. Avec ses collègues, il a réussi à mettre au point un guide d'onde permettant de transporter, séparer et combiner à volonté les rayons T. Ces derniers n'ont rien de mystérieux. Comme l'indique ce T, il s'agit de rayons , dont les fréquences sont de l'ordre du térahertz, les situant dans l'infrarouge lointain, juste avant le domaine des micro-ondes.

Figure 1. Une feuille est percée de trous minuscules dessinant trois formes, le C servant à focaliser les ondes et le X constituant un guide d'onde (voir les explications dans le texte). En comparaison, un cent (de dollar américain), mesurant 19,5 mm de diamètre, soit la taille d'une pièce de 10 centimes d'euro. Cliquez pour agrandir. Crédit : Wenqi Zhu, University of Utah

On peut manipuler les ondes térahertz à l'aide de trous...

Les chercheurs sont partis d'une feuille d'acier inoxydable d'environ 4 cm de long et 1 cm de large pour une épaisseur de 625 microns, soit 6,25 fois le diamètre d'un cheveu humain. Ils l'ont perforée pour former des trous rectangulaires, chacun mesurant 500 microns (cinq fois la largeur d'un cheveu) sur 50 microns (une demi-largeur de cheveu). Les trous rectangulaires ont été disposés côte à côte de trois façons différentes, afin de former des guides d'ondes.

Sur la photographie de la figure 1, les guides d'onde obtenus sont bien visibles, formant deux fils dessinant un X. Les rayons touchent la feuille au niveau de la demi-boucle à gauche, qui les focalise sur la partie inférieure du X, constituant l'entrée du guide d'onde. Au niveau de l'étranglement des deux fils, une moitié des rayons T passe dans le fil supérieur. En sortie, on obtient donc deux faisceaux.

Comme le souligne Nahata, il devient ainsi possible de manipuler des rayons T à la surface d'un conducteur métallique, ce qui devrait permettre à terme de réaliser l'analogue de puces au silicium mais fonctionnant avec des photons en lieu et place des électrons. Il pense malgré tout qu'une dizaine d'années s'écoulera avant que des ordinateurs à rayons T n'émergent vraiment grâce à cette technologie.

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