Une nouvelle technologie informatique basée sur la lumière atteint 10 000 GHz, soit plus de 1 000 fois plus rapide que les processeurs actuels

Les ordinateurs modernes reposent sur le déplacement de charges électriques à travers des transistors semi-conducteurs, un processus soumis à des limites de vitesse physiques. Pour surmonter cet obstacle, une équipe de recherche dirigée par des scientifiques du Politecnico di Milano a réussi à utiliser une lumière oscillante non seulement pour transmettre des données, mais aussi pour les traiter. Publiée dans la revue Nature Photonics, l'étude démontre que des impulsions laser hautement contrôlées peuvent manipuler la matière pour effectuer des opérations logiques à des fréquences supérieures à 10 térahertz (THz), soit plus de 1 000 fois plus vite que les meilleurs processeurs du marché.

Pour atteindre ces vitesses, les chercheurs ont utilisé du disulfure de tungstène, un matériau bidimensionnel microscopique d'une épaisseur de trois couches atomiques seulement. Dans ce film extrêmement fin, les électrons peuvent être conduits dans deux états quantiques distincts, communément appelés "vallées" Ces vallées constituent un nouveau type d'unité d'information, fonctionnant comme les zéros et les uns de l'informatique traditionnelle, mais elles peuvent être contrôlées beaucoup plus rapidement. En appliquant une séquence précise d'éclairs lumineux incroyablement brefs - chacun ne durant que quelques quadrillionièmes de seconde - les chercheurs ont pu activer, désactiver et manipuler sélectivement ces états d'information.

Fait remarquable, ces opérations ultrarapides ont été exécutées à température ambiante à l'aide d'impulsions lumineuses déjà courantes en laboratoire. Cette approche optique a également permis à l'équipe de mesurer indépendamment la durée pendant laquelle les informations encodées restent stables avant de se dégrader, ce qui est un facteur essentiel pour toute application pratique future.

Bien que les chercheurs reconnaissent qu'il reste des obstacles à franchir - comme l'augmentation du nombre de bits et la conception de séquences d'impulsions lumineuses plus complexes - cette démonstration réussie jette les bases concrètes d'une nouvelle génération de matériel informatique ultrarapide alimenté par la lumière.