La vie moderne repose en grande partie sur le codage des informations dans les véhicules de livraison. Une méthode courante consiste à utiliser des lasers pour coder les données, puis à les envoyer via des câbles à fibres optiques. Nous devons continuellement rechercher de meilleurs moyens de coder la demande toujours croissante de capacité d’information.
Une équipe de recherche du Département de physique appliquée de l'Université Aalto en Finlande a découvert une nouvelle façon de créer de minuscules ouragans de lumière - les scientifiques les appellent vortex - qui peuvent être utilisés pour transporter des informations. La méthode est basée sur la manipulation de nanoparticules métalliques qui interagissent avec un champ électrique. Cette approche de conception exploite la géométrie des quasi-cristaux. Cette découverte marque une avancée majeure en physique et pourrait conduire à des moyens entièrement nouveaux de transmettre des informations.
Des recherches antérieures en physique ont établi un lien entre la symétrie des structures de vortex et les types de vortex. Par exemple, si des particules nanométriques sont disposées dans un carré, la lumière résultante aura un seul vortex ; un hexagone créera des doubles tourbillons, et ainsi de suite. Les tourbillons plus complexes nécessitent au moins un octogone.
Aujourd’hui, une équipe de recherche a découvert un moyen de créer des géométries qui supportent théoriquement tout type de vortex.
Dans leur étude, l’équipe a manipulé 100 000 nanoparticules métalliques, chacune faisant environ un centième de la taille d’un cheveu humain, pour créer leur conception unique. La clé de cette approche est de trouver l’endroit où l’interaction de la particule avec le champ électrique souhaité est minimale, et non l’endroit où elle est maximale.
Cette découverte ouvre la voie à de nombreuses recherches futures dans le domaine très actif de la recherche en topologie optique. Il représente également les premières étapes d’une méthode de transmission puissante dans les domaines où la lumière est nécessaire pour transmettre des informations codées, comme les télécommunications.
Les chercheurs expliquent que l'on peut transmettre ces vortex via des câbles à fibres optiques et les ouvrir à destination. Cela nous permettra de stocker des informations dans un espace plus petit et de transmettre plus d'informations à la fois. Des estimations optimistes indiquent que cette méthode peut atteindre 8 à 16 fois la quantité d'informations transmises par la fibre optique actuelle.