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Étudiant en doctorat comble le fossé entre les électrons.

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DOCTORAL STUDENT REVOLUTIONIZES DATA RATE WITH PHOTONIC CHIP

Selon l’agence de télécommunications des Nations Unies, 93% de la population mondiale a accès à un réseau de télécommunications mobile à large bande. Avec une disponibilité croissante des données pour les consommateurs, il existe également une demande croissante pour des volumes plus importants et des vitesses plus rapides.

Ramy Rady, doctorant au département de génie électrique et informatique de l’université du Texas A&M, travaille avec le Dr Kamran Entesari, son superviseur et professeur, ainsi qu’avec le Dr Christi Madsen, professeur, pour concevoir une puce capable de révolutionner le débit de données actuel des processeurs et des technologies telles que les smartphones et les ordinateurs portables. Le Dr Sam Palermo, professeur, est également impliqué dans le projet.

Les photons sont très rapides, se déplaçant à la vitesse de la lumière. En revanche, les électrons se déplacent beaucoup plus lentement, à environ 2 200 kilomètres par seconde, ce qui correspond à moins de 1% de la vitesse de la lumière. En intégrant des structures photoniques sur un substrat de silicium par le biais de l’optique, Rady exploite la vitesse que fournissent les photons tout en utilisant les caractéristiques des circuits CMOS (transistor à oxyde métallique complémentaire) électroniques existants pour fabriquer des circuits intégrés photoniques en silicium.

Les circuits intégrés photoniques en silicium consomment moins d’énergie et génèrent moins de chaleur que les circuits électroniques conventionnels, ce qui permet d’augmenter la transmission de données. Les travaux précédents dans ce domaine n’avaient été réalisés qu’en utilisant un traitement optique. Rady et son équipe se tournent vers l’utilisation de la photonique micro-ondes, une branche de l’optique qui vise à améliorer la qualité des signaux micro-ondes à l’aide de structures photoniques. L’avantage du projet de Rady par rapport à toutes les solutions précédentes réside dans sa petite taille et sa haute vitesse de fonctionnement, c’est-à-dire sa fréquence et ses débits de données.

“Mon prototype de puce fonctionne de 25 à 40 gigahertz, créant quatre canaux de 5 gigahertz chacun”, a déclaré Rady. “Cette puce fonctionne à une vitesse plus élevée avec un débit de données plus élevé que la génération précédente de puces qui reposait sur un traitement optique. La nouvelle puce est capable d’atteindre près de cinq fois plus de bande passante par rapport à un téléphone portable contemporain.”

Rady explique que le mouvement des électrons est limité, et par conséquent, la qualité de l’énergie envoyée et stockée dans votre téléphone, par exemple, est également limitée. C’est là que l’intégration des photons entre en jeu.

Ce projet, financé par la National Science Foundation, a été présenté dans deux articles publiés par Rady.

Sources :
– [Article 1](https://www.eurekalert.org/multimedia/883840)
– [Article 2](https://earimediaprodweb.azurewebsites.net/Api/v1/Multimedia/cf11583e-ce28-497b-b6e8-6446af38f0f8/Rendition/low-res/Content/Public)

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Written by Germain

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