Des chercheurs du Collège Trinity de Dublin en Irlande ont mis au point une nouvelle technologie basée sur la lumière, intégrée à une minuscule puce, qui pourrait contribuer à rendre les centres de données qui sous-tendent le cloud computing, l’intelligence artificielle et les services internet mondiaux plus rapides et plus efficaces.
Dans cette nouvelle étude, récemment publiée dans la prestigieuse revue internationale Nature Communications , l’équipe de Trinity a fait état d’une avancée prometteuse réalisée en collaboration avec l’Université de Bath et l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).
L’équipe a mis au point une nouvelle méthode pour générer des signaux lumineux extrêmement stables grâce à des dispositifs microscopiques en forme d’anneau appelés « microrésonateurs ». Ces signaux forment ce que les scientifiques appellent des peignes de fréquences optiques, parfois décrits comme des « règles optiques » car ils produisent une série de couleurs de lumière régulièrement espacées, permettant de mesurer la lumière avec une précision remarquable.
Les chercheurs ont également mis en évidence un nouveau type d’impulsion lumineuse appelée « soliton hyperparamétrique ». Cette impulsion stable est au cœur de l’avancée majeure de ces travaux, car elle permet de produire des signaux en peigne à différentes couleurs de lumière grâce au laser qui alimente le dispositif.
Cela rend cette technologie utile pour les communications optiques à haut débit qui jouent un rôle majeur dans le transfert de données (dans les centres de données).
Et les chercheurs l’ont démontré dans une région de longueurs d’onde utilisée pour les liaisons de données à haut débit au sein des grands centres de données, un domaine d’importance croissante à mesure que la demande de données continue de croître avec l’expansion de l’infrastructure informatique de l’IA.
Quel est l’impact potentiel de cette recherche ?
Les centres de données consomment d’énormes quantités d’énergie pour accomplir les innombrables tâches qui leur sont confiées, et ces besoins augmentent rapidement, notamment en raison de notre utilisation croissante de l’intelligence artificielle. Selon l’Office central des statistiques d’Irlande, les centres de données représentaient 22 % de la consommation totale d’électricité en 2024, soit plus que l’ensemble des ménages urbains (18 %). Leur consommation d’électricité a par ailleurs augmenté de 10 % par rapport à l’année précédente.
Compte tenu de notre dépendance croissante aux centres de données et à leurs besoins en énergie, toute innovation technologique améliorant l’efficacité peut avoir un impact réel sur la réduction de la consommation d’électricité et contribuer à l’atteinte des objectifs ambitieux de réduction des émissions de carbone.
Le professeur John Donegan, professeur de physique au Trinity College de Dublin et chercheur financé au CONNECT Research Ireland Centre for Future Networks, a déclaré : « Nous sommes ravis d’avoir créé un nouveau type de source optique qui intéressera vivement les personnes travaillant dans le domaine des communications optiques et des mesures optiques de haute précision. »
« En collaborant avec un éminent théoricien de l’optique de l’Université de Bath et le groupe de fabrication de microrésonateurs de renommée mondiale en Suisse, mon équipe a pu démontrer un nouveau type de source de peigne optique. »
« Nos travaux bénéficient également de la collaboration avec Pilot Photonics, une entreprise issue de la DCU qui développe des sources laser et à peigne de fréquences de haute précision pour les communications optiques. Nous prévoyons que ce n’est que le début de ce travail et qu’il prendra une forte ampleur dans les années à venir. »
Comment ces travaux pourraient-ils permettre de réaliser la prochaine génération de réseaux optiques ?
« Les réseaux modernes de fibres optiques envoient de grandes quantités de données en transmettant de nombreuses couleurs de lumière différentes à travers une seule fibre optique – une technique connue sous le nom de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) », a ajouté le professeur Donegan .
« Mais les peignes de fréquences optiques peuvent générer bon nombre de ces couleurs à partir d’une seule source lumineuse, remplaçant potentiellement des réseaux de lasers séparés. Ainsi, en simplifiant la conception du système tout en améliorant l’efficacité et la stabilité, les technologies basées sur les peignes pourraient devenir des éléments constitutifs importants pour les futurs réseaux de centres de données et l’infrastructure Internet à haute capacité. »
Ces travaux de recherche ont été soutenus par Research Ireland, le Conseil britannique de la recherche en ingénierie et en sciences physiques, le CONNECT Centre, la Royal Society et les équipes de pointe en matière d’innovation et d’entrepreneuriat du Zhejiang.
https://www.tcd.ie/news_events/articles/2026/chip-scale-light-technology
