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Des scientifiques ont ralenti la lumière de 10 000 fois dans une puce, un exploit

La lumière voyage à la vitesse de la lumière. Celle-ci est constante : 299 792 km par seconde. C’est une loi inébranlable de la physique, qui définit une grande partie de la structure de notre univers. Cette constante s’applique certes au vide : dans de l’eau, la lumière ralentit naturellement. Contrôler le ralentissement de la lumière relève cependant d’une tout autre histoire.

C’est pourtant ce qu’ont réussi à faire des scientifiques chinois en développant une nouvelle méthode, relatée dans une étude publiée début 2024 dans la revue Nano Letters, repérée par ScienceAlert le 11 février. Et ce n’est pas que de la physique théorique : « Nous pensons que nos travaux ouvrent une voie entièrement nouvelle pour la réalisation d’interactions lumière-matière ultrasolides dans les puces nanophotoniques », écrivent-ils. En clair, mobiliser cette avancée sur des puces pourrait avoir un impact sur l’informatique et la communication optique. Mais comment ?

La réponse est à trouver dans la génération d’un état spécifique de la matière : la transparence induite électromagnétiquement. Cette méthode, déjà connue, consiste à perturber électroniquement le chemin de la lumière. Grâce à l’usage de deux faisceaux optiques — des lasers –, le gaz du milieu visé devient « transparent » au lieu d’être opaque. Contrairement à ce que l’on peut imaginer, cette fenêtre transparente ralentit la lumière en raison d’un phénomène de dispersion.

Une puce spécialement conçue pour ralentir la lumière

La transparence induite électromagnétiquement pose toutefois un problème.

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Crédits photos de l'image de une : Source : Couverture de Nano Letters