Science et Star Wars | De vrais holocrons sont-ils faisables ?

News écrite par le 26/12/2020 à 14h15 (lue 7 825 fois)

Les éléments technologiques de la galaxie Star Wars sont bien souvent fantaisistes ou irréalistes, à l'image des incontournables sabres laser. Pourtant, certains peuvent trouver un écho dans notre monde bien réel, et c'est Korriban_Sith, l'une des dernières recrues de l'équipe, qui nous dresse aujourd'hui le panorama de l'un de ses sujets favoris : alors, les holocrons, faisables ou pas ?

 

1 : Le stockage

Un holocron est capable de stocker des données quasiment illimitées. Or, comment stocker une quantité quasiment infinie d'informations dans un petit volume ?

Et bien, il existe un système qui permet d'augmenter la capacité de stockage sur un disque : les nanoparticules d'or !

Une équipe de chercheurs australiens travaillant sur des nanoparticules d'or de différentes tailles, donc de différentes longueurs d'ondes, a découvert qu'il existe trois types de longueur d'ondes différentes permettant d'enregistrer trois fois plus de données que dans un enregistrement classique. La lecture sélectionne une longueur d'onde parmi les trois disponibles pour pouvoir choisir les informations à recueillir, sélectionnée par différentes polarisations (changements de la lumière émise par le laser). Avec cette technique, les scientifiques peuvent créer un disque de 1600 Go.

Il existe également le disque holographique polyvalent (HVD), dont la technologie s'inspire des travaux effectués sur les cristaux photoréactifs. Le principe est d'enregistrer les données sur le disque en entier, dans une couche photopolymère (réagissant aux lasers vert et rouge du lecteur). L'intérêt est de pouvoir emmagasiner près de 4 téraoctets, stockées sous la forme d'hologramme numérique.

Cristaux de données holographiques.

En combinant la technologie au laser bleu du Blu-Ray, il est possible d'augmenter encore cette capacité. De plus, la vitesse d'accès aux données est beaucoup plus rapide et le système peut gérer une lecture en parallèle de plusieurs flux de données.

Mais ce n'est pas tout : puisque la matrice principale des holocrons de Star Wars sont fabriquées avec des cristaux... ne pourrait-on pas donc, nous aussi, stocker des données sur du cristal ? Par le passé, des recherches ont permis de stocker des données sur le volume complet d'un cristal, dont les particularités physiques permettent d'augmenter la capacité de stockage (4 Go par mm3). Cette technologie est d'ailleurs déjà commercialisée : la société Optrion, par exemple, vend une caméra holographique qui utilise un cristal de BSO (oxyde de bismuth et de silicium) pour enregistrer des données.

Il faut avouer que le cristal cumule les avantages. En termes de durée de vie, tout d'abord, puisque des chercheurs britanniques ont créé un système de stockage optique susceptible de durer 13,8 milliards d'années. De plus, 360 téraoctets de données peuvent tenir dans un disque en cristal de quartz un peu plus grand qu'une pièce de monnaie. Le secret de cette grande innovation est le laser Femtoseconde, qui permet d'enregistrer et de récupérer des informations stockées sur le support en cinq dimensions. Les variations dans l'orientation, la taille et la position du laser sur les axes x, y et z, changent la manière dont se réfléchit la lumière sur le support.

Nous avons donc la technologie et la capacité de stockage nécessaire, et des matériaux cristallins similaires aux holocrons de Star Wars.

Disque 5D en cristal de quartz.

 

2 : Les hologrammes

C'est l'une des caractéristiques les plus fameuses des holocrons : leurs hologrammes leur permettent de diffuser visuellement les messages, les informations qu'ils contiennent. Qu'en est-il aujourd'hui de cette technologie particulière ?

Mais tout d'abord, un peu d'histoire. Le concept de l'hologramme, tout d'abord, remonte à loin : l'inventeur britannique John Henri Pepper présentait en 1862 déjà son « Pepper's ghost effect », un effet d'optique utilisant des miroirs. Inauguré lors de la représentation à Londres de la pièce de théâtre The Haunted Man de Charles Dickens, cet effet créait l'illusion d'un fantôme sur scène. C'est toujours le même principe, celui de l'effet optique de réflexion, qui est employé pour les hologrammes pyramidaux et les petits hologrammes pour smartphone. Enfin, si Jules Verne imagine dès 1892 le principe d'holographie, la technique fut inventée en 1948 par le physicien Dennis Gabor, qui obtient un prix Nobel pour sa découverte, à la suite de travaux sur les lasers.

Aujourd'hui plusieurs types d'hologrammes sont connus, faisons donc un petit tour d'horizon !

Hologrammes pyramidaux.

 

  • Hologrammes au laser pulsé

Le principe de l'hologramme au laser pulsé est qu'un objet renvoie des rayons lumineux. Pour réaliser un hologramme de cet objet, on enregistre une « figure d'interférences » entre ces ondes et une onde de référence provenant du laser. C'est le schéma créé par l'addition et la soustraction de ces ondes qui est fixé sur une plaque de résine photosensible. En éclairant à nouveau cette plaque avec la même source lumineuse, on recrée la lumière renvoyée par l'objet. Cela permet de le visualiser en volume, sous des angles différents.

Le problème que l'on rencontre avec les hologrammes au laser pulsé, c'est qu'ils nécessitent encore un support holographique. On ne peut pas le voir « flotter » dans l'air. Toutefois, les nouvelles technologies ne cessent de proposer des solutions toujours plus performantes et innovantes.

 

  • Hologrammes brumés

Le système LEIA projette des images en haute résolution sur un flux de brume légère. Cela donne l'impression de voir un hologramme comme dans Star Wars. La technologie porte d'ailleurs le nom de la princesse Leia

Associé à la technologie de contrôle par gestes de type Kinect, LEIA transforme la brume en véritable écran géant « tactile » et interactif pouvant aller jusqu'à 3 mètres.

Système LEIA : hologrammes brumés.

 

  • Euclideon Holographics

Cette marque spécialisée dans les nouvelles technologies propose une table holographique interactive très performante. Un projecteur diffuse une image holographique sur la table, visible lorsque vous portez des lunettes spécifiques. La table est capable de suivre la position de chacun de vos yeux et de créer une image personnalisée pour chaque oeil. En utilisant des films de cristal de séparation de fréquence à la fois sur la surface de la table et sur les verres, jusqu'à huit images distinctes peuvent être triées du flux lumineux et diffusées, permettant à quatre personnes de découvrir une image 3D binoculaire propre à chacun, et d'interagir avec.

Euclideon Holographic Table.

 

3 : Intelligence Artificielle

Autre point notable : un holocron doit être capable de contenir la copie de l'esprit de son créateur, et donner la possibilité pour un utilisateur d'interagir avec lui comme avec une vraie personne. Si nous sommes encore loin de pouvoir copier l'esprit humain sur un support, il est possible de l'imiter de plus en plus fidèlement grâce à l'intelligence artificielle.

Des chercheurs du MIT ont ainsi inventé une puce neuromorphique qui imite les synapses du cerveau. Plutôt que d'envoyer ou non du courant (des 0 ou des 1) la puce envoie des signaux dont l'intensité électrique varie. Des chercheurs ont ainsi réussi à fabriquer un réseau neuronal artificiel représentant 1 mm2 de cortex cérébral, capable de traiter l'information à la même vitesse que la biologie, grâce à une architecture capable de mimer le cerveau humain.

Une autre équipe, anglaise cette fois, affirme avoir réussi à mimer le fonctionnement d'une petite partie du cortex moteur primaire, soit 77.000 neurones et 300 millions de synapses. L'exploit a été réalisé à partir de 2018 grâce au SpiNNaker de l'université de Manchester un superordinateur équipé de 57.000 puces neuromorphiques, soit un million de coeurs. Les chercheurs sont parvenus à faire tourner leur modèle durant 12 heures avec une vitesse constante.

Le concept a ensuite été adopté par IBM, Intel, et l'IMEC, qui ont créé leurs propres puces neuromorphiques, ainsi que leur propre réseau neuronal.

Réseau neuromorphique.

 

4 : Système d'alimentation

Enfin, un holocron contemporain doit aussi disposer d'un système d'alimentation à toute épreuve, puisque les batteries de ces artefacts sont capables de tenir plusieurs milliers d'années dans une crypte ou un tombeau.

Et en ce domaine aussi, plusieurs progrès récents laissent entrevoir des perspectives plutôt optimistes. L'entreprise californienne NDB, spécialiste en énergie verte, vient de concevoir une batterie universelle et auto-rechargeable à la durée de vie quasi illimitée : la Nano Diamond Battery. Alimentée par des nanodiamants radioactifs couplés à un circuit intégré, ce concept de batterie à la pointe de la technologie serait capable de s'autorecharger pendant plusieurs milliers d'années. Plus précisément, cette batterie disposerait d'une durée de vie de près de 28.000 ans et présenterait une densité énergétique 57.000 fois supérieure à celle des batteries au lithium.

Le coeur de la batterie est en diamant radioactif, conçu à partir des déchets des réacteurs nucléaires recyclés. Essentiellement composé de carbone 14, le diamant est encapsulé dans du carbone 12 qui absorbe les rayonnements, afin d'éviter toute contamination liée au carbone 14. Pas d'inquiétude cependant : la batterie n'émet pas plus de radioactivité que le corps humain. Et en bonus, zéro émission de CO2, des déchets nucléaires recyclés, et une énergie propre pendant plusieurs milliers d'années !

Holocron Sith.

Nous pouvons donc en conclure que pour construire un holocron dans notre galaxie, il faut y inclure un laser Femtoseconde pour graver et lire les informations sur la matrice cristalline, et faire la matrice en cristal de Quartz. Il faut également y inclure un système d'holoprojection, tel que le système LEIA avec un petit propulseur d'air brumé, ainsi que des batteries NDB qui se rechargent toutes seules, et des puces neuromorphiques pour le réseau cognitif d'intelligence artificielle.

Et voilà ! Il ne vous reste plus qu'à enregistrer votre esprit, et transmettre vos secrets de Sith les plus obscurs !

Pour celles et ceux que ça intéresse, rappelons que des stories "La Science de Star Wars" sont aussi à retrouver en exclusivité sur notre page Instagram ! ;)

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