Une nouvelle conception de puces optiques permet à la lumière d'expérimenter plusieurs dimensions, qui pourrait sous-tendre des plates-formes polyvalentes pour des communications avancées et des technologies d'intelligence artificielle ultra-rapides.

Cette avancée scientifique a été menée conjointement par l'Australian National University (ANU) et l'Université de Rostock en Allemagne, avec d'autres collaborateurs en Allemagne, l'Université de Floride centrale aux États-Unis et UNSW Canberra.

"La lumière peut évoluer jusqu'à sept dimensions sur nos circuits spécialement conçus, ce qui est ahurissant quand on se rend compte que l'espace qui nous entoure est en trois dimensions, " a déclaré le professeur Andrey Sukhorukov, qui a dirigé le développement de nouveaux concepts théoriques avec une équipe de scientifiques du Centre de physique non linéaire de l'ANU Research School of Physics.

Le professeur Alexander Szameit de l'Université de Rostock a dirigé les travaux expérimentaux, y compris la fabrication de pointe de circuits optiques.

« L'utilisation de dimensions supérieures sur les puces optiques pourrait prendre en charge une variété de technologies futures qui impliquent l'apprentissage automatique et l'exécution de tâches complexes de manière autonome, " dit le professeur Szameit.

Dr Kai Wang, qui a travaillé sur les aspects clés du projet à l'ANU, a déclaré que permettre à la lumière de voyager au-delà de notre espace tridimensionnel est une avancée majeure, et améliorerait considérablement la capacité des puces optiques d'aujourd'hui.

« Des structures de réseau de grande dimension peuvent être trouvées dans le cerveau humain – si les circuits optiques peuvent émuler cela, leur capacité de calcul sera également considérablement augmentée, " a déclaré le Dr Wang.

"Cela nous emmène dans le royaume de la science-fiction, ce que je trouve vraiment excitant. Le ciel est la limite en termes d'applications futures potentielles qui pourraient s'appuyer sur notre découverte."

Lukas Maczewsky, un doctorat universitaire qui a effectué les expériences à l'Université de Rostock, a déclaré que l'innovation de l'équipe peut être utilisée pour développer des commutateurs optiques et des capteurs qui peuvent réagir très rapidement pour transmettre ou bloquer la lumière.

"Notre travail est une étape importante vers la création d'une plate-forme ultra-compacte et économe en énergie pour les réseaux optiques, ", a déclaré M. Maczewsky.

"La lumière peut voyager à l'intérieur des circuits sur une puce optique mais, à grande échelle, les circuits sont plus efficacement réalisés dans un seul plan, tout comme les routes sans viaduc. Sans avoir besoin de construire des viaducs sur des circuits planaires, nous utilisons mieux les diaphonies de la lumière entre les voies voisines pour concevoir le comportement de la lumière."