Des transistors alimentés par de la lumière
Par Benje le mardi, septembre 3 2013, 23:08 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
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Une recherche de l'Institut des nanosciences du Conseil national des recherches (Nano-Cnr), en collaboration avec l'Institut italien de technologie (Iit), l'université du Salento, l'université de Madrid et l'université de Paris, a permis de mettre au point un transistor entièrement alimenté par la lumière. Les résultats de la recherche ont été publiés sur la revue Nature Communications.
Ce transistor fonctionne exclusivement avec des signaux optiques et se base sur des quasiparticules, les polaritons. Le dispositif est capable de mener certaines opérations fondamentales informatiques et permettrait par la suite d'envisager de construire des circuits logiques complexes alimentés par de la lumière. "Les chercheurs ont utilisé les polaritons, issus du couplage fort entre une onde lumineuse et une onde de polarisation électrique, et qui agissent comme transporteurs de la lumière à l'intérieur d'un semi-conducteur", explique Daniele Sanvitto du Nano-Cnr de Lecce. "Le transistor que nous avons réalisé est alimenté par des signaux optiques de type polaritonique à l'entrée, restitue à la sortie un signal amplifié d'environ 20 fois, et est capable de transmettre ce signal à un résistor successif. Il est donc possible d'en assembler plusieurs à la suite, ce qui permet de créer des circuits optiques".
"La compatibilité entre les signaux à l'entrée et à la sortie des résistors est un obstacle a surmonter, car sans celle-ci le transistor reste isolé et de ce fait non utilisable", commente le chercheur en charge du laboratoire de photonique avancée du Nano-Cnr, et qui a coordonné l'étude avec Dario Ballarini, Milena de Giorgi et Giuseppe Gigli. "Grâce à la compatibilité des signaux, nous arrivons pour la première fois à faire fonctionner en série des transistors optiques. Notre étude démontre que l'assemblage de trois polaritons permet de réaliser des circuits nœuds comme des portes logiques AND et OR, qui sont les éléments fondamentaux de la logique binaire en informatique".
"La conversion de l'information entre transistors électroniques et câbles de communication optiques cause à l'heure actuelle des retards dans la communication et des pertes énergétiques. "Les résultats de notre étude permettront de réaliser des circuits logiques exclusivement alimentés par de la lumière, ce qui éliminera les structures de transformation des signaux, procurant ainsi plus de rapidité et un gain économique. De plus, avec notre transistor, capable de recevoir un signal lumineux plus important, nous pouvons imaginer des circuits fonctionnant sur la logique d'un circuit neuronal".
L'étude a été financée notamment par le Conseil Européen de la Recherche (Starting Grant).
Ce transistor fonctionne exclusivement avec des signaux optiques et se base sur des quasiparticules, les polaritons. Le dispositif est capable de mener certaines opérations fondamentales informatiques et permettrait par la suite d'envisager de construire des circuits logiques complexes alimentés par de la lumière. "Les chercheurs ont utilisé les polaritons, issus du couplage fort entre une onde lumineuse et une onde de polarisation électrique, et qui agissent comme transporteurs de la lumière à l'intérieur d'un semi-conducteur", explique Daniele Sanvitto du Nano-Cnr de Lecce. "Le transistor que nous avons réalisé est alimenté par des signaux optiques de type polaritonique à l'entrée, restitue à la sortie un signal amplifié d'environ 20 fois, et est capable de transmettre ce signal à un résistor successif. Il est donc possible d'en assembler plusieurs à la suite, ce qui permet de créer des circuits optiques".
"La compatibilité entre les signaux à l'entrée et à la sortie des résistors est un obstacle a surmonter, car sans celle-ci le transistor reste isolé et de ce fait non utilisable", commente le chercheur en charge du laboratoire de photonique avancée du Nano-Cnr, et qui a coordonné l'étude avec Dario Ballarini, Milena de Giorgi et Giuseppe Gigli. "Grâce à la compatibilité des signaux, nous arrivons pour la première fois à faire fonctionner en série des transistors optiques. Notre étude démontre que l'assemblage de trois polaritons permet de réaliser des circuits nœuds comme des portes logiques AND et OR, qui sont les éléments fondamentaux de la logique binaire en informatique".
"La conversion de l'information entre transistors électroniques et câbles de communication optiques cause à l'heure actuelle des retards dans la communication et des pertes énergétiques. "Les résultats de notre étude permettront de réaliser des circuits logiques exclusivement alimentés par de la lumière, ce qui éliminera les structures de transformation des signaux, procurant ainsi plus de rapidité et un gain économique. De plus, avec notre transistor, capable de recevoir un signal lumineux plus important, nous pouvons imaginer des circuits fonctionnant sur la logique d'un circuit neuronal".
L'étude a été financée notamment par le Conseil Européen de la Recherche (Starting Grant).