Le Dr Birgit Stiller (à gauche) et le Dr Moritz Merklein (à droite) dans les laboratoires d'optique du Nanoscience Hub de l'Université de Sydney. Crédit :Université de Sydney
Des scientifiques australiens et européens ont franchi une étape importante vers l'élimination des électrons « chauds » des puces de données qui sont une force motrice dans les télécommunications mondiales.
Des chercheurs du Nano Institute de l'Université de Sydney et de l'Institut Max Planck pour la science de la lumière affirment que les puces utilisant la lumière et le son, plutôt que l'électricité, sera important pour le développement de la technologie future, tels que l'Internet haut débit ainsi que la technologie des radars et des capteurs. Cela nécessitera le feu doux, transmission rapide des informations.
« Alors que la demande de systèmes d'information à large bande passante augmente, nous voulons prendre une longueur d'avance pour nous assurer de pouvoir inventer des appareils qui ne surchauffent pas, avoir de faibles coûts énergétiques et réduire les émissions de gaz à effet de serre, " a déclaré le Dr Moritz Merklein du groupe de recherche Eggleton de la School of Physics et de Sydney Nano.
L'idée est d'utiliser des ondes sonores, connu sous le nom de phonons, pour stocker et transférer les informations que les puces reçoivent des câbles à fibres optiques. Cela permet aux puces de fonctionner sans avoir besoin d'électrons, qui produisent de la chaleur. L'équipe a été la première au monde à gérer avec succès ce processus sur puce.
Cependant, les informations transférées des câbles à fibres optiques sur les puces sous forme d'ondes sonores se désintègrent en quelques nanosecondes, ce qui n'est pas assez long pour faire quoi que ce soit d'utile.
"Ce que nous avons fait, c'est utiliser des impulsions lumineuses synchronisées avec soin pour renforcer les ondes sonores sur la puce, " a déclaré le Dr Birgit Stiller, qui a quitté l'Université de Sydney pour diriger un groupe de recherche indépendant à l'Institut Max Planck pour la science de la lumière en Allemagne.
"Nous avons montré pour la première fois que le rafraîchissement de ces phonons est possible et que les informations peuvent donc être stockées et traitées beaucoup plus longtemps, " elle a dit.
Auteur principal, le Dr Birgit Stiller du Centre de nanosciences de l'Université de Sydney. Crédit :Université de Sydney
Les scientifiques ont soigneusement chronométré les impulsions lumineuses pour prolonger de 300 % la durée de vie des informations stockées dans les ondes sonores sur la puce. de 10 nanosecondes à 40 nanosecondes.
La recherche, publié dans la revue Optique , a été réalisé en collaboration avec le Laser Physics Center de l'Australian National University et le Center for Nano Optics de l'Université du Danemark du Sud.
"Nous prévoyons d'utiliser cette méthode pour prolonger la durée de conservation des informations sur la puce, " a déclaré le Dr Merklein, également de l'Institute of Photonics and Optical Science de l'Université de Sydney.
Le Dr Stiller a déclaré :« Les ondes acoustiques sur les puces sont un moyen prometteur de stocker et de transférer des informations.
"Jusque là, un tel stockage était fondamentalement limité par la durée de vie des ondes sonores. Le rafraîchissement des ondes acoustiques permet de s'affranchir de cette contrainte."
Professeur agrégé Christian Wolff, un collaborateur de projet de l'Université du Danemark du Sud, dit :« Théoriquement, ce concept peut être étendu au régime de la microseconde."
Cette démonstration de principe ouvre de nombreuses possibilités pour le traitement du signal optique, filtrage fin, télédétection et télécommunications de haute précision.
