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Retournement temporel : un saut technologique majeur enfin reconnu par la communauté scientifique internationale
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Dans la revue Science du 23 février, Mathias Fink et ses collègues(CNRS, ESPCI, Paris-VII), dont nous avons souvent eu l'occasion d'évoquer les travaux dans @RTFlash, ont montré que leurs "miroirs à retournement temporel" permettent de s'affranchir de la limite intrinsèque de la physique - correspondant à la moitié de la longueur d'onde de la lumière éclairant l'objet que l'on veut regarder - qui constitue un obstacle jusqu'à présent infranchissable à la résolution des observations au microscope.
Ces miroirs sont des dispositifs qui, après avoir capté un son - ou une onde électromagnétique - le renvoient vers son lieu d'émission mais inversé après traitement numérique. Ils peuvent refocaliser précisément une onde vers son origine. Nous avons évoqué dans un récent éditorial) les nombreuses et prometteuses applications de cette technologie. Parmi celles-ci, les télécommunications sont au premier rang. C'est en effet sur le domaine des micro-ondes que portent les derniers travaux de l'équipe de Mathias Fink. Elle a utilisé une rangée de huit antennes émettrices et réceptrices espacées de quelques millimètres, une distance bien inférieure à la longueur d'onde (12 cm) d'un signal diffusé à 2,45 gigaHertz, la fréquence de la norme Wifi. Ils ont surmonté ces antennes d'un curieux réseau aléatoire de fins fils de cuivre.
Par la technique du "retournement temporel", les chercheurs ont été capables de refocaliser à volonté sur chacune de ces antennes des signaux qui, en théorie, auraient dû être brouillés à cause de la limite de diffraction. Ils attribuent cette super-résolution à ce réseau aléatoire, enchevêtré, de "spaghettis" de cuivre. La "preuve" du pouvoir discriminant du dispositif est apportée par le transfert d'une photo couleur, décomposée en trois fichiers numériques correspondant aux couleurs rouge, vert et bleu. Chaque couleur est envoyée à une antenne distincte. Sans les "spaghettis" de cuivre, les signaux sont brouillés et la photo reconstituée est grise, alors qu'avec les "spaghettis", ses couleurs d'origine sont parfaitement restituées.
Fink et ses collègues ont donc montré qu'on peut désormais focaliser un signal sur quelques centimètres, ce qui ouvre la voie à des applications très discrètes de la téléphonie ou des communications itinérantes. Cette précision permettrait aussi d'ouvrir le spectre des fréquences, l'engorgement des canaux freinant actuellement l'essor des réseaux haut débit. Mathias Fink est intarissable sur les multiples applications envisageables dans les télécommunications de cette refocalisation fine, qui fonctionne précisément de point à point. "Avec ces miroirs particuliers, on obtient une sorte de fibre optique virtuelle : les communications n'ont pas besoin d'être codées, puisqu'elles ne se reconstituent qu'au point focal, sur l'antenne, précise t-il.
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