Potentiel de l’informatique optique pour l’enseignement supérieur

Avec l’évolution de l’informatique optique, également connue sous le nom d’informatique photonique, nous pouvons désormais transmettre des données via la lumière, par opposition aux circuits électroniques utilisés dans l’informatique traditionnelle.

Prenez GoogleFiber, par exemple, qui transmet des informations via des câbles à fibre optique. L’utilisation de la lumière pour transporter des données a certainement ses avantages ; entre autres, il est plus rapide et nécessite moins d’énergie. Cependant, le principal inconvénient de l’informatique optique aujourd’hui est lié à la taille.

Les transistors et autres composants clés des ordinateurs et des téléphones portables modernes sont minuscules par rapport aux composants optiques qui transportent des informations en raison de la limite actuelle de la force avec laquelle vous pouvez serrer la lumière, explique Sharon Weiss, professeur de génie électrique, de physique et de science des matériaux à l’Université Vanderbilt et directrice de la Vanderbilt. Institut des sciences et de l’ingénierie à l’échelle nanométrique.

Actuellement, il existe des produits commerciaux avec des circuits intégrés photoniques, ou émetteurs-récepteurs, qui fournissent un point d’intersection entre ce que vous considérez comme des ordinateurs électroniques traditionnels et des fibres optiques. Cela vous aide vraiment à transférer des informations plus efficacement d’un ordinateur à l’autre, explique Weiss.

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Technologies émergentes d'initiés

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Une approche hybride utilise l’optique selon les besoins sans compromettre la taille

Compte tenu du défi actuel, quel potentiel l’informatique optique a-t-elle pour perturber l’informatique traditionnelle ?

Dans l’avenir à court terme de l’informatique optique, Weiss voit une solution hybride qui maintient l’infrastructure actuelle de l’électronique tout en utilisant l’optique là où il est logique d’accélérer le transfert d’informations et de réduire la consommation d’énergie.

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Je pense qu’il y aura des composants optiques sur la puce, mais cela ne remplacera certainement pas tous les composants électriques, dit-elle. C’est là que la recherche intéressante consiste à déterminer jusqu’où se trouve la pénétration de la lumière, où cela a du sens et les inconvénients de l’échelle de taille.

L’informatique optique a un potentiel éducatif plus élevé

En regardant vers l’avenir, Weiss et son équipe ont également étudié diverses conceptions de composants optiques qui compriment la lumière et l’énergie dans des régions extrêmement petites avec une densité d’énergie très élevée. Cela signifie que le coût énergétique pour allumer et éteindre la lumière peut être codé en uns et en zéros, ce qui réduirait considérablement la quantité de lumière ou d’énergie nécessaire pour allumer et éteindre la lumière.

1,1 milliard de dollars

La valeur du marché mondial des circuits intégrés photoniques en 2021

Source : Perspectives du marché futur, aperçu du marché des circuits intégrés photoniques (PIC) (2022-2032), juillet 2022

Quant à l’enseignement supérieur, Weiss pense que l’informatique optique encouragera les étudiants en génie à étudier la photonique. Avec le nombre croissant de produits en cours de développement, ainsi que ceux déjà sur le marché qui intègrent l’optique à l’électronique, il existe une demande pour des ingénieurs ayant une formation supplémentaire en informatique optique.

À cette fin, Vanderbilt a récemment formé un partenariat avec Keysight Technologies, qui fabrique des équipements de test et de mesure électroniques, pour offrir aux étudiants de premier cycle une formation sur l’instrumentation photonique de pointe en laboratoire.

Les vents soufflent définitivement dans le sens d’une formation accrue pour les étudiants de premier cycle et de l’avancement de la recherche aux cycles supérieurs, dit Weiss.

SUIVANT: Accélération de la recherche universitaire avec des mises à niveau du réseau.

kasezo/Getty Images

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