Les matériaux photoniques sont ceux qui émettent, détectent ou manipulent la lumière. Ces matériaux jouent un rôle crucial dans divers secteurs tels que les télécommunications, le traitement et le stockage des données, et les cellules solaires. En raison de leur vaste utilisation, il est constamment nécessaire de les rendre efficaces. Des chercheurs de l’Université de Floride centrale (UCF) mettent au point de nouveaux matériaux photoniques qui pourraient un jour permettre une informatique ultrarapide basée sur la lumière. Connus sous le nom d’isolants topologiques, ces matériaux uniques sont comme des fils qui ont été retournés, c’est-à-dire qu’ils transportent le courant à l’extérieur tandis que l’intérieur est isolé.
Les chercheurs pensent que les isolants topologiques sont importants car ils pourraient être utilisés dans la conception de circuits offrant une plus grande puissance de traitement sans générer de chaleur. Cela permettrait d’éliminer un gros problème dans les appareils d’aujourd’hui – la surchauffe.
Les chercheurs de l’UCF ont publié leurs résultats dans la revue Dans l’étude, ils ont détaillé une nouvelle approche pour créer les matériaux, en utilisant la conception d’un réseau en nid d’abeille enchaîné.
Les chercheurs ont déclaré que les nouveaux matériaux photoniques qu’ils ont développés surmontent les inconvénients des conceptions topologiques contemporaines, en offrant plus de fonctionnalités et de contrôle. Ils minimisent également les pertes de puissance. Ils ont confirmé leurs résultats en utilisant des techniques d’imagerie avancées et des simulations numériques.
Le groupe espère que sa conception permettra de s’écarter des techniques de modulation traditionnelles, rapprochant ainsi l’informatique basée sur la lumière de la réalité.
“Les isolants topologiques bimorphes introduisent un nouveau changement de paradigme dans la conception des circuits photoniques en permettant le transport sécurisé des paquets de lumière avec des pertes minimales”, a déclaré Georgios Pyrialakos, chercheur postdoctoral à l’UCF et auteur principal de l’étude, dans un communiqué.
Les chercheurs ont ajouté que les isolants topologiques pourraient permettre l’utilisation d’ordinateurs photoniques plus rapides et moins énergivores et pourraient également conduire un jour à l’informatique quantique, permettant ainsi une puissance de traitement des centaines de millions de fois plus rapide que les ordinateurs actuels.
Le développement de nouveaux matériaux photoniques joue un rôle essentiel dans la croissance des technologies de l’information au 21ème siècle.
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