On peut faire tourner la lumière sur commande, comme l'eau dans un tuyau — si l'on sait où appuyer. C'est exactement ce que font les circuits électro-optiques : ils changent la direction du faisceau à l'intérieur de la puce à l'aide d'un champ électrique. Le matériau classique pour ces tours de passe-passe est le niobate de lithium, un cristal qui répond à la tension comme une corde au pincement. Mais jusqu'à présent, il fallait le découper en films très minces et le coller sur d'autres plaques — coûteux et capricieux.

La nouvelle étude contourne ces tracas. Les chercheurs ont fait croître une couche de carbure de silicium amorphe directement sur un bloc épais de niobate de lithium — sans films, sans collages, sans graver le cristal lui-même. Le résultat est une plateforme monolithique : la lumière circule dans le carbure de silicium, et c'est le niobate situé en dessous qui la contrôle. Ce sandwich est compatible avec les usines de microélectronique standard qui fabriquent les processeurs — ce qui signifie qu'on peut le produire en masse et à moindre coût.

L'efficacité record de 2,87 volt-centimètres signifie qu'une simple pile suffit pour commuter le faisceau, sans avoir recours à une source encombrante. Le circuit lui-même occupe moins d'un millimètre carré. De telles puces pourraient interconnecter les serveurs dans les centres de données, transmettant les données par la lumière au lieu de l'électricité — plus rapidement et sans surchauffe.

Autrefois, les puces optiques semblaient être un jouet coûteux pour les laboratoires. Aujourd'hui, la lumière apprend à courir sur des pistes cristallines économiques, comme l'électricité dans les fils de cuivre — mais plus vite.