Les résultats des dernières recherches du National Physical Laboratory (NPL) en photonique pourraient ouvrir des portes à de nouvelles technologies quantiques et systèmes de télécommunications

Des chercheurs du National Physical Laboratory (NPL) ont révélé des qualités de lumière inhabituelles qui pourraient ouvrir la voie à de tout nouveaux appareils et applications électroniques. La lumière est largement utilisée dans l'électronique pour les télécommunications et l'informatique. Les fibres optiques ne sont qu'un exemple courant de la façon dont la lumière est utilisée pour faciliter les appels téléphoniques et les connexions Internet à travers le monde.

Comme indiqué aujourd'hui dans Lettres d'examen physique , Les chercheurs du NPL ont étudié comment la lumière peut être contrôlée dans un résonateur en anneau optique, un petit appareil qui peut stocker des intensités lumineuses extrêmement élevées. Tout comme certains "chuchotements" peuvent voyager dans une galerie de chuchotements et être entendus de l'autre côté, dans un résonateur en anneau optique, des longueurs d'onde de lumière résonnent autour du dispositif.

L'étude, la première du genre, utilise des résonateurs optiques en anneau pour identifier l'interaction de deux types de brisures spontanées de symétrie. En analysant la variation du temps entre les impulsions lumineuses et la polarisation de la lumière, l'équipe a pu révéler de nouvelles façons de manipuler la lumière.

Par exemple, généralement la lumière obéira à ce que l'on appelle la « symétrie d'inversion du temps », ce qui signifie que si le temps est inversé, la lumière doit retourner à son origine. Cependant, comme le montre cette recherche, à des intensités lumineuses élevées, cette symétrie est rompue dans les résonateurs optiques en anneau.

François Copie, scientifique sur le projet explique:"Lors de l'ensemencement du résonateur en anneau avec des impulsions courtes, les impulsions circulant dans le résonateur arriveront soit avant, soit après l'impulsion d'amorçage, mais jamais en même temps."

En tant qu'application potentielle, cela pourrait être utilisé pour combiner et réarranger des impulsions optiques, par ex. dans les réseaux de télécommunication.

La recherche a également montré que la lumière peut changer spontanément sa polarisation dans les résonateurs en anneau. C'est comme si une corde de guitare était initialement pincée dans le sens vertical mais se met soudainement à vibrer dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Cela a non seulement amélioré notre compréhension de la dynamique non linéaire en photonique, aider à guider le développement de meilleurs résonateurs en anneau optique pour les applications futures (comme dans les horloges atomiques pour un chronométrage précis), mais aidera les scientifiques à mieux comprendre comment nous pouvons manipuler la lumière dans les circuits photoniques dans les capteurs et les technologies quantiques.

Pascal Del'Haye, Chercheur scientifique principal, Le National Physical Laboratory (NPL) a déclaré :« L'optique est devenue une partie importante de nos réseaux de télécommunications et de nos systèmes informatiques. Comprendre comment nous pouvons manipuler la lumière dans les circuits photoniques aidera à débloquer toute une série de nouvelles technologies, y compris de meilleurs capteurs et de nouvelles capacités quantiques, qui deviendra de plus en plus important dans notre vie de tous les jours."