Un système d’antenne nanomètrique pour la lumière

Cela faisait plusieurs années que l’on savait que c’était possible, mais ce n’est que maintenant qu’un tel dispositif a été réalisé expérimentalement.

Pour la première fois, les chercheurs de l’Institut Langevin (CNRS / ESPCI Paris Tech / UPMC / Université Paris Diderot) à Paris et de l’Institut Fresnel (CNRS / Aix-Marseille Université / Ecole centrale de Marseille) à Marseille ont réussi à fabriquer une antenne en reliant deux particules d’or avec un brin d’ADN d’une dizaine de nanomètres de long.

Cet ensemble est alimenté en photons par une structure fluorescente, les particules d’or étant les deux éléments qui polarisent et amplifient l’interaction entre l’émetteur et la lumière. Il s’agit bien là d’un objet équivalent à un système d’antenne classique, mais pour la lumière.

« Pour appliquer un tel système à la lumière, il est nécessaire d’appliquer un facteur 107 en réduction de taille. Toute la difficulté résidait dans le positionnement au nanomètre près des particules d’or », explique Sébastien Bidault, chargé de recherche au CNRS.  Une application directe de cette antenne est la cryptographie quantique car l’antenne réalisée est la configuration la plus basique, n’émettant qu’un photon à la fois, idéal pour faire de la transmission sécurisée.

(Représentation schématique d’une nano-antenne formée de deux nanoparticules d’or liées par un double-brin d’ADN et alimentée par un émetteur quantique unique. © Busson, Rolly, Stout, Bonod, Bidault)

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

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