Les portes logiques sont des opérations de base que l’on peut réaliser sur un bit. Elles permettent, à partir d’informations, d’obtenir un résultat donné (0 ou 1). D’un point de vue matériel, une porte logique est un transistor. Ce dernier permet de redresser, moduler ou amplifier les courants électriques.
Le nouveau type de porte logique mis en avant repose sur l’énergie des lasers. Pour faire simple, la lumière laser permet de guider le mouvement des électrons dans la matière. Les lasers génèrent des rafales d’énergie à des fréquences de l’échelle de la femtoseconde (10-15 seconde). Les impulsions laser permettent de produire de l’électricité beaucoup plus rapidement que n’importe quelle méthode traditionnelle.
Par exemple, en éclairant des fils à base de graphène qui relient deux dispositifs en or, les électrons vont d’un sens à un autre. Les scientifiques expliquent que cela génère deux types d’électrons, les réels et les virtuels. Les premiers sont des électrons qui restent en mouvements même après l’excitation du laser et les seconds sont en mouvement uniquement quand il y a une impulsion. Il est donc possible de générer deux types de courant indépendants et identifiables. Les chercheurs leur ont donc appliqué les valeurs 0 et 1 comme à un transistor actuel.
Cette porte est un million de fois plus rapide que les portes existantes. Le professeur Ignacio Franco, agrégé de chimie et de physique à Rochester, a déclaré « C’est un excellent exemple de la façon dont la science fondamentale peut conduire à de nouvelles technologies ».
Par contre, nous ne sommes pas prêts d’avoir des composants de ce type dans nos PC comme déclaré par Tobias Boolakee, doctorant à la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) : « Il faudra probablement beaucoup de temps pour que cette technique puisse être utilisée dans une puce informatique, mais au moins nous savons maintenant que l’électronique à ondes lumineuses est possible »