Des ordinateurs optiques à lumière ralentie
Publié par Michel le 17/04/2005 à 00:00
Source: IOP
Des scientifiques de l'Université de Harvard ont montré comment des atomes ultra-froids peuvent être employés pour congeler et contrôler la lumière afin de former le cœur ou l'unité centrale d'un ordinateur optique. Les ordinateurs optiques transporteraient l'information dix fois plus rapidement que les dispositifs électroniques traditionnels, pulvérisant ainsi la limite de vitesse (On distingue :) intrinsèque de la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) au silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.).


Pr. Lene Hau

Cette nouvelle étude pourrait être une découverte importante dans la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) pour créer des ordinateurs extrêmement véloces qui utiliseraient la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) au lieu des électrons pour traiter l'information. Le Professeur Lene Hau est l'une des plus grandes autorités dans le domaine de la "lumière lente (La Lente est une rivière de la Toscane.)". Son groupe de recherche est devenu célèbre pour avoir réussi à ralentir la lumière, qui voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage...) normalement à 300 000 km par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une...) à une vitesse inférieure à celle d'une bicyclette (Une bicyclette, aussi appelée un vélo en langage courant, est un véhicule terrestre composé de deux roues alignées — d'où elle tire son nom. La force motrice est fournie par son conducteur (le...). En utilisant le même appareil, qui contient un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière qu’il reçoit, de la nature, de la...) d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une...) ultra-froids de sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l'état de corps pur dans la...), ils sont même parvenus à figer complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de...) la lumière. Le Professeur Hau indique que cela pourrait avoir des applications pour les mémoires de stockage des futures générations d'ordinateurs optiques.

Les plus récentes recherches du professeur Hau abordent de front la question des ordinateurs optiques. Elle a calculé que des atomes ultra-froids connus sous le nom de Condensat de Bose-Einstein (Un condensat de Bose-Einstein est un état de la matière formé de bosons à une température suffisamment basse, caractérisé par une fraction macroscopique d'atomes dans l'état quantique de plus basse...) (CBE) (1)peuvent être utilisés pour exécuter un "traitement logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison, langage, et raisonnement) est dans une...) contrôlé" à l'aide de la lumière. Dans la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) ordinaire, l'amplitude (Dans cette simple équation d’onde :) et la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) d'une pulsation lumineuse seraient dégradées, et toute information serait perdue. Les travaux de Hau sur la lumière lente, cependant, ont prouvé expérimentalement que ces attributs peuvent être préservés dans un CBE. Un tel dispositif pourrait un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale)...) devenir l'unité centrale de traitement d'un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.).

Les ordinateurs électroniques traditionnels sont désormais très proches de leurs limites théoriques en taille et en vitesse. Le calcul optique pourrait déclencher sous peu une nouvelle révolution avec l'apparition d'ordinateurs beaucoup plus petits et plus rapides.

(1) CBE: gaz formé d'atomes qui sont tous dans le même état quantique (En mécanique quantique, l'état d'un système décrit tous les aspects du système physique. Il est représenté par un objet mathématique qui donne le maximum...).

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