Pensez-vous que votre ordinateur est assez rapide ? Détrompez-vous. Les ordinateurs du futur pourraient fonctionner presque à la vitesse de la lumière ! Nanophotonique, l'étude de la lumière à l'échelle nanométrique, pourrait en effet amener la vitesse de notre technologie à un niveau complètement différent. Le Center for Integrated Nanostructure Physics (CINAP) au sein de l'Institute for Basic Science (IBS) a développé trois composants clés d'un circuit qui fonctionne avec la lumière. Publié dans Communication Nature , ces appareils combinent les avantages de la photonique et de l'électronique sur une même plateforme.

Alors que nous ralentissons, nous approchons du point final de la loi de Moore :un état où nous ne pouvons physiquement pas réduire beaucoup plus la dimension de nos transistors; l'avenir du traitement des mégadonnées nécessite des ordinateurs hautes performances avec des opérations à plus grande vitesse. Les chercheurs estiment que si nous construisons des ordinateurs qui traitent l'information par la lumière, au lieu d'électrons, l'ordinateur pourra fonctionner plus rapidement. Cependant, aux dimensions nanométriques, la longueur d'onde de la lumière est plus grande que le diamètre de la fibre de silicium et pour cette raison, une partie de la lumière peut être perdue. Une solution pour contrôler la propagation de la lumière dans la matière peut venir des plasmons de surface. Ce sont des ondes électromagnétiques qui se propagent à la surface de certains matériaux conducteurs comme l'argent, or, aluminium et cuivre. En utilisant des plasmons de surface, l'information optique peut être transmise presque à la vitesse de la lumière et dans des volumes extrêmement miniatures.

Utilisation de plasmons de surface dans des nanofils d'argent et des semi-conducteurs 2D comme le bisulfure de molybdène (MoS2), Les scientifiques d'IBS ont construit trois composants clés pour la communication optique :les transistors optiques, multiplexeurs optiques et détecteurs de signaux optiques.

Ces dispositifs fonctionnent grâce à un phénomène appelé interconversion plasmon-exciton-plasmon.