La lumière au lieu des câbles : 3 billions de bits par seconde express
La lumière peut transporter l'information plus vite que n'importe quelle électronique. Mais habituellement, entre l'ordinateur et le laser se trouve un convertisseur numérique-analogique, un dispositif qui transforme les zéros et les uns en signaux électriques. C'est lui qui ralentit tout le processus.
Le nouvel émetteur se passe de cet intermédiaire. Le faisceau laser traverse une lentille plate à phase contrôlée, une fine plaque qui tord les ondes lumineuses. Au foyer de la lentille naissent des impulsions ultra-courtes, des flashs femtosecondes (un millionième de milliardième de seconde). Chaque impulsion est un bit : un flash lumineux signifie « 1 », un flash sombre « 0 ».
En modifiant la configuration de phase sur la lentille, les auteurs ont fait en sorte que la lumière forme elle-même le flux de données. Pas de fils, pas de synchronisation, seulement la lumière et la lentille. Dans l'expérience, ils ont réussi à transmettre une image en noir et blanc de 15 sur 15 pixels et une image en couleur avec un codage 9 bits. La vitesse atteinte était d'environ 3 billions de bits par seconde, un record pour un seul canal.
Cette approche élimine deux goulots d'étranglement d'un coup : l'électronique lente et la coordination complexe entre plusieurs dispositifs. La lumière fait tout le travail elle-même.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2604.04005
Exponential growth in global data traffic demands ever-increasing transmission rates--a pursuit fundamentally constrained by the physical limitations of digital-to-analog converters (DACs). Existing strategies to overcome this bottleneck, such as multi-DAC arrays and optical time-division multiplexing, inevitably introduce system complexity and coordination overhead. Here we demonstrate an all-optical spatiotemporal transmitter that generates controllable high-repetition information-carrying femtosecond pulses at the focus of a phase-modulated planar diffractive lens (PDL) through optical-path-induced spatial-to-temporal conversion. Each pulse serves as an information bit, encoding binary data via on-axis focal intensity states corresponding to '0' and '1', achieved by switching between topological and constant phase modulations. High experimental orthogonality between arbitrary bits enables nearly error-free transmission of 15X15-pixel grayscale (8-bit coding) and colour (9-bit coding) images at a record-high single-channel rate of approximately 3 terabits per second (Tbit/s). Free from electronic and coordination bottlenecks, this all-optical transmitter establishes a scalable high-speed single-channel pathway toward ultrahigh-capacity optical communication.
La vitesse record de 3 Tbit/s équivaut à environ 375 gigaoctets par seconde. En une seconde, on peut transmettre le contenu d'un disque dur de 375 Go.
Dans la série « Star Trek », les données sont transmises via le subspace sans délai. Cette technologie est un pas vers une lumière qui porterait l'information aussi librement que les canaux fictifs.