Une nouvelle approche de calcul optique offre un traitement ultrarapide
Des vitesses de traitement informatique ultrarapides sont possibles avec des portes logiques à chiralité optique qui fonctionnent environ un million de fois plus rapidement que les technologies existantes.
Les dispositifs de traitement basés sur la lumière polarisée fonctionnent un million de fois plus vite que la technologie actuelle.
Les portes logiques sont les éléments de base des processeurs informatiques. Les portes logiques conventionnelles sont électroniques et fonctionnent en mélangeant les électrons. Cependant, les chercheurs ont développé des portes logiques optiques basées sur la lumière pour répondre aux demandes de traitement et de transfert de données de l’informatique de nouvelle génération. Les scientifiques de l’Université Aalto ont développé de nouvelles portes logiques de chiralité optique qui fonctionnent environ un million de fois plus rapidement que les technologies existantes, offrant des vitesses de traitement ultrarapides.
La porte logique de chiralité optique est constituée d’un matériau qui émet des lumières avec une polarisation circulaire différente en fonction de la chiralité des faisceaux d’entrée. Crédit : Yi Zhang / Université Aalto
Cette nouvelle approche, décrite dans un article publié dans la revue Avancées scientifiques, utilise une lumière polarisée circulairement comme signal d’entrée. Les portes logiques sont fabriquées à partir de matériaux cristallins qui sont sensibles à la sensibilité d’un faisceau lumineux polarisé circulairement – c’est-à-dire que la lumière émise par le cristal dépend de la sensibilité des faisceaux d’entrée. Cela sert de bloc de construction de base pour un type de porte logique (XNOR), et les autres types de portes logiques sont construits en ajoutant des filtres ou d’autres composants optiques.
De plus, l’équipe a démontré qu’un seul dispositif pouvait contenir toutes leurs portes logiques de chiralité fonctionnant simultanément en parallèle. Il s’agit d’une avancée significative par rapport aux portes logiques existantes, qui ne peuvent effectuer qu’une seule opération logique à la fois. Des portes logiques parallèles simultanées pourraient être utilisées pour construire des circuits logiques complexes et multifonctionnels. Enfin, l’équipe a démontré que la porte logique de chiralité pouvait être contrôlée et configurée électroniquement, une étape nécessaire pour le calcul hybride électrique/optique.
Référence : « Chirality logic gates » par Yi Zhang, Yadong Wang, Yunyun Dai, Xueyin Bai, Xuerong Hu, Luojun Du, Hai Hu, Xiaoxia Yang, Diao Li, Qing Dai, Tawfique Hasan et Zhipei Sun, 9 décembre 2022, Avancées scientifiques.
DOI : 10.1126/sciadv.abq8246