Une nouvelle architecture de puce photonique permet de contrôler la vitesse apparente de signaux lumineux au sein d’un circuit. Les chercheurs peuvent modifier à la demande le retard et la forme de ces signaux. Ceci pourrait simplifier certains composants nécessaires aux communications optiques et aux futurs centres de données, avec à la clé de meilleures performances pour un coût énergétique moindre.
Dans une puce photonique classique, les informations circulent sous forme d’impulsions lumineuses. Elles se déplacent très rapidement, mais cette vitesse devient parfois un obstacle. Les circuits ont besoin de retarder, synchroniser ou stocker temporairement les signaux pour que leurs différentes parties fonctionnent ensemble.
Les chercheurs se sont appuyés sur un phénomène appelé transparence induite par des résonateurs couplés. Plusieurs structures résonantes interagissent avec la lumière et modifient sa propagation. Le signal ne se déplace donc pas simplement d’un point à l’autre : il acquiert un retard contrôlable.
Ainsi, la puce peut être reconfigurée pour produire plusieurs réponses optiques, au lieu de rester limitée à une fonction déterminée lors de sa fabrication. Un avantage indéniable.
Ce mécanisme pourrait servir à créer des lignes à retard variables. Ces composants sont utiles pour synchroniser des données, mettre temporairement des informations en mémoire ou ajuster le fonctionnement de réseaux optiques.
Les centres de données consacrés à l’intelligence artificielle utilisent de plus en plus de connexions optiques. La lumière transporte rapidement de grandes quantités d’informations, mais les systèmes doivent encore gérer les retards et les échanges entre composants. Une puce reconfigurable pourrait réduire le nombre de dispositifs spécialisés, avec pour conséquence un traitement plus rapide et une réduction de la consommation énergétique.
Il ne s’agit bien entendu pas d’arrêter la lumière ni de dépasser les limites physiques de sa propagation. Le ralentissement décrit concerne la vitesse de groupe et le retard d’une impulsion dans le circuit. Des travaux supplémentaires seront nécessaires avant une intégration dans des systèmes industriels.