Le remplacement des composants traditionnels des puces informatiques par des homologues à base de lumière rendra éventuellement les appareils électroniques plus rapides en raison de la large bande passante de la lumière.

Un nouveau « revêtement » protecteur en métamatériau empêche la lumière de s'échapper des voies très sinueuses qu'elle emprunterait dans une puce informatique.

Parce que le traitement de l'information avec la lumière peut être plus efficace qu'avec les électrons utilisés dans les appareils actuels, il y a de bonnes raisons de confiner la lumière sur une puce. Mais la lumière et les informations qu'elle transporte ont tendance à fuir et à se disperser hors des minuscules composants qui doivent tenir sur une puce.

Un effort dirigé par l'Université Purdue a construit un nouveau revêtement le long des autoroutes pour les déplacements légers, appelés guides d'ondes, pour éviter les fuites d'informations, en particulier dans les virages serrés où la lumière rebondit et se disperse. Les informations sont alors perdues ou brouillées au lieu d'être communiquées à travers un appareil. Empêcher cela pourrait faciliter l'intégration de la photonique avec les circuits électriques, augmenter la vitesse de communication et réduire la consommation d'énergie.

« Nous voulons que les informations que nous envoyons dans le guide d'ondes se déplacent le long de virages serrés et ne soient pas perdues en même temps sous forme de chaleur. C'est un défi, " dit Zubin Jacob, Purdue professeur adjoint de génie électrique et informatique.

Ce qui rend le revêtement du guide d'ondes si unique, c'est l'anisotropie, ce qui signifie que la conception du revêtement permet à la lumière de voyager à différentes vitesses dans différentes directions. En contrôlant l'anisotropie de la gaine, les chercheurs ont empêché la lumière de s'échapper de la piste dans d'autres guides d'ondes où « la diaphonie, " ou mélanger, d'informations se produirait. Au lieu, les bits d'information transportés par la lumière rebondissent par "réflexion interne totale" et restent fortement confinés dans un guide d'ondes.

"Le guide d'ondes que nous avons fabriqué est une structure à profondeur de peau extrême, ce qui signifie que toute fuite qui se produira sera vraiment petite, " dit Saman Jahani, Purdue assistant de recherche diplômé en génie électrique et informatique. "Cette approche peut ouvrir la voie à une intégration photonique dense sur une puce informatique sans se soucier des fuites de lumière."