Abstrait

Applications de l'électronique

Scarlett H

Le contrôle de la lumière et de la chaleur aux limites thermodynamiques ouvre de nouvelles possibilités théoriques et informatiques passionnantes pour les domaines en pleine croissance de la chimie polaritonique et de l'optique quantitative à l'échelle minuscule. Cette évaluation fait suite à des résultats expérimentaux étonnants qui montrent que la lumière et la matière peuvent désormais atteindre systématiquement la limite de couplage fort. De nombreux débris se lient de manière inclusive à un mode photon unique en chimie polaritonique, tandis qu'un couplage fort peut être réalisé à la limite du débris unique en nanoplasmonique. Les approches théoriques de ces tests, en revanche, sont plus récentes et proviennent de divers domaines, notamment de nouvelles percées en chimie quantitative et en électrodynamique quantitative. Nous couvrons les développements les plus récents et soulignons les similitudes entre ces deux limites distinctes, tout en nous concentrant sur les outils théoriques utilisés pour déconstruire ces deux types de systèmes. Enfin, nous proposons une nouvelle perspective sur la nécessité et la voie à suivre pour fusionner formellement et informatiquement deux des idées les plus importantes et récompensées par le prix Nobel en science et en chimie, à savoir l'électrodynamique et l'hypothèse de la structure électronique (fonctionnelle de cohérence). L’auteur montre ici comment une description quantique exhaustive de la lumière et de la matière qui traite les électrons, les photons et les phonons sur un pied d’égalité quantifié révélera de nouvelles quantités d’informations dans le domaine de la dynamique chimique contrôlée par les oscillations, de l’optomécanique, de la nanophotonique et de nombreux autres domaines qui utilisent les électrons, les photons et les phonons. Le transport de données sur des câbles électriques courts est limité à la fois par la bande passante et par la densité de puissance, ce qui crée un goulot d’étranglement des performances pour les micropuces à semi-conducteurs dans les systèmes informatiques modernes, des téléphones portables aux centres de données à grande échelle. Ces limitations peuvent être surmontées en utilisant des communications optiques basées sur des systèmes électroniques-photoniques à l’échelle de la puce.