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Une avancée révolutionnaire pourrait transformer le futur des ordinateurs quantiques et bien d’autres domaines scientifiques. Des chercheurs de Stanford ont développé des lasers titane:saphir (Ti:Sa) incroyablement petits et abordables, qui pourraient alimenter les ordinateurs quantiques de la prochaine génération. Cette percée technologique promet de réduire les coûts et la taille des lasers, les rendant accessibles pour des applications variées.
Une miniaturisation sans précédent
Ces lasers, habituellement coûteux (plus de 100 000 dollars chacun), pourraient désormais être fabriqués pour seulement 100 dollars grâce à une nouvelle approche. Publiée dans la revue Nature le 26 juin, cette méthode permettrait de construire des milliers de lasers sur une seule plaquette de 10 cm, réduisant considérablement le coût par unité.
Le succès de cette innovation repose sur deux procédés cruciaux. Premièrement, les chercheurs ont broyé un cristal de saphir pour obtenir une couche ultra-fine de quelques centaines de nanomètres. Ensuite, ils ont façonné cette couche en un réseau de crêtes minuscules où un pointeur laser vert était projeté. À chaque rotation dans ce vortex de crêtes, l’intensité du laser augmentait, aboutissant à un dispositif compact et puissant.
Joshua Yang, co-auteur de l’étude et doctorant à Stanford, souligne la difficulté initiale de travailler avec le saphir, un matériau extrêmement dur et souvent susceptible de se fissurer. Une fois cette étape franchie, le reste du processus s’est déroulé de manière fluide. Yang note que cette nouvelle technologie peut rivaliser avec les lasers à semi-conducteurs qui ont bénéficié de plus d’une décennie de développement.
Applications diverses et innovantes
L’un des aspects les plus prometteurs de ces lasers est leur capacité à être réglés sur différentes longueurs d’onde, de 700 à 1 000 nanomètres, couvrant du rouge à l’infrarouge. Cette polyvalence est cruciale pour diverses applications scientifiques, pour les chercheurs en sciences atomiques, notamment pour les qubits à l’état solide.
Yang et son équipe ont fondé Brightlight Photonics pour commercialiser cette technologie. Ils ciblent d’abord le marché de la recherche académique, où la demande pour des lasers performants est élevée. Bien que les prix précis restent à déterminer, ils seront significativement inférieurs à ceux des lasers Ti:Sa actuels.
Ces lasers pourraient également révolutionner le domaine des neurosciences, en particulier l’optogénétique, où les scientifiques contrôlent les neurones avec de la lumière. Actuellement, cette technologie repose sur des systèmes de fibre optique encombrants, mais les lasers miniaturisés pourraient simplifier grandement cette méthode. En chirurgie laser, leur utilisation pourrait permettre des interventions plus précises et moins invasives.
L’équipe est optimiste quant à l’avenir de cette technologie. Ils estiment que le premier laser « accordable » destiné aux utilisateurs académiques pourrait être disponible d’ici deux ans. Cette innovation ouvre la porte à de nombreuses applications potentielles, et il est difficile de prédire où nous en serons dans cinq ans. Par ailleurs, l’ordinateur quantique de Google exécute instantanément une tâche qui prendrait normalement 47 ans.
Par Eric Rafidiarimanana, le
Source: Live Science
Étiquettes: lasers, ordinateurs-quantiques
Catégories: Technologie, Actualités