L'équipe de recherche dirigée par le professeur Arka Majumdar, de la faculté d'ingénierie électrique et informatique et de physique de l'Université de Washington, a conçu avec succès une nouvelle puce optique — le réseau de portes programmables électro-optique non volatile (NEO-PGA). Les résultats correspondants ont été publiés dans la revue « Science Advances », apportant de nouvelles avancées dans le domaine de l'optoélectronique.
Les circuits intégrés photoniques traditionnels présentent de nombreuses limitations, chaque application optoélectronique nécessitant une conception indépendante, ce qui allonge les cycles de prototypage et augmente les coûts. Bien que les circuits intégrés photoniques programmables puissent résoudre une partie de ces problèmes, ils sont confrontés à des défis tels qu'une consommation d'énergie élevée, un encombrement important et des problèmes de transfert thermique. La plupart des puces optiques statiques nécessitent un courant continu pour fonctionner.
La nouvelle puce optique développée par cette équipe de recherche résout les problèmes susmentionnés en utilisant des matériaux à changement de phase. Ces matériaux peuvent conserver l'information dans un état « non volatile » stable, ne nécessitant presque aucune énergie. L'équipe a résolu les problèmes de pertes optiques et de précision des bits de données liés à l'utilisation de matériaux à changement de phase dans les circuits intégrés photoniques programmables. « La manière typique de construire un circuit optique nécessite d'alimenter le système en puissance constante. C'est un problème pour de nombreuses applications nécessitant de reconfigurer le circuit, comme l'intelligence artificielle », a déclaré Chen Rui, premier auteur de l'étude : « Ici, nous avons créé un système qui peut être modifié et maintenu en place, sans aucune source d'alimentation, il maintient son état par lui-même. » Cette puce permet aux utilisateurs de la reconfigurer ou de la reprogrammer pour diverses applications, et sa capacité d'extension a été démontrée via les procédés des fonderies traditionnelles.
En ce qui concerne l'avenir, Chen Rui a indiqué qu'il restait encore beaucoup de travail de recherche et développement à accomplir. L'Université de Washington et le MIT collaboreront pour faire progresser ce projet, prévoyant d'appliquer la puce à des scénarios tels que le calcul en intelligence artificielle, les commutateurs optiques dans les infrastructures de centres de données et la détection optique. Ils s'efforcent également de construire des systèmes optoélectroniques à plus grande échelle et d'améliorer la vitesse et le nombre de cycles de commutation des matériaux à changement de phase. Chen Rui a déclaré : « Cette nouvelle puce optique offre une plateforme très puissante pour le développement de l'optoélectronique, promettant des systèmes optiques évolutifs, une consommation d'énergie et des coûts réduits, adaptés à de nombreuses applications et technologies avancées. »
Détails de la publication : Auteur : Chen Rui et al., Titre : « NEO-PGA : Réseau de portes programmables électro-optique non volatile », Publié dans : « Science Advances » (2026), Informations sur la revue : Science Advances.