Des chercheurs de l'University of Utah ont fait un pas de plus vers la construction d'ordinateurs ultrarapides utilisant des signaux de longueur d'onde compris dans l'infrarouge lointain plutôt que des signaux électriques. "Nous avons mis au point des circuits capables de guider le rayonnement terahertz qui permettront d'ici au moins 10 ans de développer des circuits, des ordinateurs et des communications super rapides" déclare ainsi le Professeur Associé Ajay Nahata en charge du projet.
La bande des ondes terahertz, comprise entre les infrarouges moyens et les micro-ondes est actuellement la seule partie du spectre qui ne soit pas encore utilisée pour les communications ou d'autres applications pratiques ; c'est pourquoi les chercheurs essaient de les maîtriser pour mettre au point des ordinateurs bien plus rapides, des scanners pour la lutte anti-terroriste, des capteurs chimiques ou biologiques ou d'autres armes.
Aujourd'hui, les circuits électriques tournent à des fréquences de l'ordre du gigahertz, mais pour suivre la demande de vitesse toujours plus importante des utilisateurs, de nouvelles solutions doivent permettre de passer outre les limitations des canaux de communication. La fibre optique a ainsi succédé aux paires torsadées pour transporter des ondes de plus haute fréquence mais va devoir faire place à un autre type de guide d'onde pour transporter les ondes terahertz.
"Dans cette étude, nous avons montré la première étape vers la fabrication de circuits utilisant les ondes terahertz et pouvant fonctionner un jour à des vitesse de l'ordre du terahertz" assure Monsieur Nahata. "Des gens travaillent sur les guides d'onde terahertz depuis une décennie et nous avons enfin réussi à montrer comment réaliser ces guides d'onde sur une surface plate afin de pouvoir concevoir des circuits semblables aux circuits électroniques actuels sur plaque de silicone."
Les chercheurs ont utilisé une feuille d'acier inoxydable de 4 pouces de long, 1 pouce de large et 625 microns d'épaisseur et l'ont perforée de trous rectangulaires de 500 par 50 microns. Les trous étant disposés côte à côte selon trois motifs pour former des "câbles" de transport d'ondes terahertz : un premier motif formé d'une ligne de rectangles permettant de transporter les ondes terahertz ; un motif en forme de Y destiné à séparer l'onde incidente et un motif en forme de X où deux lignes se rapprochent sans se toucher afin de coupler deux ondes. L'étude a montré que les ondes restaient confinées à la fois verticalement (1,69 mm) et horizontalement (2 mm).
La construction des guides d'onde pour la propagation des ondes terahertz semble donc en bonne voie mais le défi est désormais de pouvoir construire des dispositifs (switchs, transistors, modulateurs) fonctionnant à des fréquences de l'ordre du terahertz.
