POLLOC: Polariton logic

Une approche photonique entièrement optique devrait améliorer l’efficacité énergétique des calculs

Contexte

En 1965, Gordon Moore a prédit que le nombre de transistors sur une puce doublerait chaque année pour atteindre 65 000 en 1975. Lorsque cette remarquable prédiction s’est révélée exacte, il l’a réévaluée, estimant que ce nombre doublerait tous les deux ans: c’est ce que l’on a appelé la loi de Moore. Près de 50 ans après la prédiction fondatrice de Gordon Moore, les architectures à puces traditionnelles semblent atteindre leurs limites technologiques, pratiques et économiques. Le projet POLLOC, financé par l’UE, a adopté une approche entièrement optique qui nous amène bien au-delà de la technologie actuelle des transistors. En remplaçant les électrons par des photons, des transistors optiques et des portes logiques entièrement optiques sont envisagés, ce qui pourrait permettre de contourner les limites fondamentales des transistors électroniques actuels. En outre, avec ces nouveaux dispositifs, il devient possible d’atteindre la vitesse de la lumière pour assurer le traitement massif économe en énergie nécessaire aux plateformes informatiques à haut rendement et à forte puissance de demain.

Objectifs

For energy-efficient computation beyond the current CMOS paradigm, tweaking the current nanoelectronics roadmap will be neither enough nor sustainable, but requires to completely rethink transistor devices and circuits. Leveraging recent breakthroughs in perovskite nanomaterials and room-temperature exciton-polariton devices achieved by the consortium partners, we believe that now the time has come to take this beyond the scieFor energy-efficient computation beyond the current CMOS paradigm, tweaking the current nanoelectronics roadmap will be neither enough nor sustainable, but requires to completely rethink transistor devices and circuits. Leveraging recent breakthroughs in perovskite nanomaterials and room-temperature exciton-polariton devices achieved by the consortium partners, we believe that now the time has come to take this beyond the scientific publication level and build a novel technology that can leapfrog established architectures.
Within POLLOC we aim for the development of a complete technology platform for universal photonic information processing based on exciton polariton condensates in microcavities with inorganic perovskites. We will validate this new technology with respect to the key parameters power, energy-efficiency, size, frequency, and cost. In the digital processing domain, we aim for optically programmable, cascadable logic gates with less than 100 attojoule switching energy and sub-picosecond switching speed. To fulfil the requirements of this disruptive all-optical device and circuitry approach, POLLOC assembles the whole gamut of necessary expertise from chemistry, physics, theory and technology. The carefully chosen, well-balanced consortium consists of leading partners from academia, SME and large end-user with excellent track records that are uniquely positioned to tackle the ambitious goal to unleash the potential disruptive performance gains of this technology and to establish a new kind of digital and analog circuitry paradigm.

Partenaires

IBM RESEARCH – UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON – CNRS – Foton OHM – ETH Zurich – AMO

Coordinateur

IBM RESEARCH

Coordinateur iFOTON: Laurent PEDESSEAU (Foton-OHM)

Financement

EU (2.740 M€, FOTON: 80 k€)

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