Une « puce photonique » pour démultiplier le stockage de données

Utiliser la lumière pour stocker des données de manière permanente : ‎c’est l’idée de l’équipe de chercheurs de Harish Bhaskaran,‎ expert en nanoingénierie de l’université d’Oxford. Les chercheurs travaillent sur une puce photonique, faite d’un matériau présent dans les DVD réinscriptibles, ‎et qui permettrait de lutter contre la perte de mémoire, d’améliorer la puissance des CPU, et d’augmenter la capacité de stockage.

Concrètement, la puce hypothétique utiliserait des photons plutôt que des électrons pour stocker des données de manière permanente. Actuellement, les puces électroniques utilisées quotidiennement sont rapides mais restent très lentes comparées à une potentielle puce photonique.‎ 

Tout comme un ordinateur quantique démultiplierait la puissance de calcul, une puce utilisant les photons et non les électrons permettrait de déplacer les données à une vitesse très rapide. En effet, les électrons “’s’entrechoquent” quand ils se déplacent dans les composants d’une puce électronique, ralentissant le transfert de données, et chauffant le matériel. Or, les photons, qui voyagent à la vitesse de la lumière, ‎ne s’entrechoqueraient pas, et le transfert serait quasi-instantané. Ce qui rendrait la puce presque immortelle. 

Ecrire et lire des données simultanément 

‎Les chercheurs menés par Harish Bhaskaran utilisent le GST (germanium-antimony-tellurium), ‎une fine couche d’alliage de germanium, d’antimoine et de tellure, qui se trouve dans les CD et DVD réinscriptibles. Bombardé par un laser, comme le font les lecteurs de CD/DVD (mais avec une faible intensité), le film GST change sa structure atomique, absorbant puis reflétant alors la lumière.‎ 

Les scientifiques d’Oxford ont tenté d’utiliser le GST pour stocker et lire des données, de manière permanente. Pour cela, ils ont équipé une puce électronique standard d’un appareil de nitrure de silicium (un guide à ondes), qui canalise et permet de transférer des pulsations de lumière. Puis ils ont placé un film GST, d’une taille nano, au dessus de l’appareil. 

En maintenant le champ électromagnétique de la lumière à une intensité modérée pour éviter de “faire fondre” le film GST, et en envoyant de faibles pulsations de lumière via le “guide à ondes”,  les scientifiques ont ‎réussi à écrire des données sur la puce, et à les lire. En envoyant plusieurs longueurs d’onde de lumière en même temps à travers le guide à ondes ‎- la lumière se diffusant partout en même temps -, les chercheurs ont même réussi à écrire et à lire des données simultanément. Exactement comme un ordinateur quantique serait capable d’effectuer plusieurs calculs en même temps. 

Dans la revue Nature Photonics, Harish Bhaskaran explique qu’une puce photonique permettrait “d’augmenter drastiquement les données qu’on peut stocker sur un support”. A supposer que les scientifiques réussissent à “intégrer une mémoire photonique avancée avec une logique et des interconnexions photoniques”, les puces “pourraient être plus rapides de 50 à 100 fois par rapport à nos processeurs actuels”, assure le chercheur. 

par Fabien Soyez