Alberto AMO GARCIADirecteur de recherche au PhLAM
Proof of concept 2024
Les travaux de recherche d’Alberto Amo se concentrent sur le confinement et la manipulation de la lumière dans des réseaux photoniques. Il a notamment apporté des contributions majeures à la réalisation de réseaux topologiques dotés de propriétés extraordinaires de transport de la lumière. Après une thèse réalisée à l’Universidad Autónoma de Madrid (2004-2008), il a effectué un post-doctorat au Laboratoire Kastler Brossel (LKB, CNRS / Collège de France / ENS-PSL / Sorbonne Université) à Paris, dans l’équipe d’Alberto Bramati, où il a étudié la superfluidité de la lumière dans des microcavités semiconductrices. Depuis 2010, il est chercheur au CNRS, d’abord au Laboratoire de Photonique et de Nanostructures à Marcoussis, puis, à partir de 2017, au Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM, CNRS / Université de Lille).
Les récentes avancées en technologie térahertz (THz) ouvrent la voie à des communications sans fil ultra-rapides, avec des débits bien supérieurs à ceux des systèmes 5G actuels. En exploitant des fréquences entre 300 et 600 GHz (gigahertz), les futures technologies 6G pourraient atteindre des vitesses de transmission allant jusqu’à 1000 Gbits (gigabits) par seconde, révolutionnant des applications comme les réseaux urbains ou la transmission de vidéos non compressées. Cependant, ces technologies se heurtent à des obstacles, notamment pour traiter les signaux à des fréquences aussi élevées. Les solutions actuelles sont volumineuses, coûteuses et des vitesses limitées.
Ce projet propose de développer un démodulateur THz intégré sur une puce de silicium, basé sur des cristaux photoniques topologiques. Ces type de cristal photonique permet la transmission et la manipulation de la lumière sans pertes sur des tailles extrêmement compactes. Ce système offrira une bande passante de démodulation de plus de 50 GHz pour des signaux à 300 GHz, tout en étant plus performant que les systèmes électroniques traditionnels. Avec sa taille réduite, sa scalabilité et son faible bruit, ce démodulateur établira une nouvelle référence, plaçant la 6G à portée de main pour des applications concrètes et ultra-rapides.
ERC Consolidator Grant 2020
EMERGEN TOPO
Originaire de Madrid en Espagne, Alberto Amo réalise une thèse de doctorat à l’Université Autonome de Madrid sur la dynamique ultrarapide de l’émission de la lumière dans différents matériaux semi-conducteurs. À la suite de cette thèse,entre 2008 et 2010, il effectue un séjour postdoctoral au Laboratoire Kastler Brossel à Paris, où il mène des recherchespionnières sur la superfluidité de la lumière dans des microcavités semi-conductrices. Ces travaux ont ouvert tout unchamp de recherches sur le comportement hydrodynamique des fluides de lumière.
En 2010, il rejoint le Laboratoire de Photonique et Nanostructures (LPN) à Marcoussis en tant que chargé de recherche du CNRS, où il travaille en étroite collaboration avec Jacqueline Bloch. Peu après, en 2013, il obtient une bourse ERC Starting Grant. Dans le cadre de ce projet et grâce aux avancées technologiques de la centrale de fabrication du LPN, il développe des réseaux de micro-résonateurs photoniques couplés, qui ouvrent la voie à la simulation expérimentale d’Hamiltoniens complexes. Parmi les résultats marquants de cette période on peut citer la fabrication de réseaux de graphène photonique, avec des propriétés remarquables de transport de la lumière, et la première réalisation d’un laser topologique. Son équipe a été l’une des premières en France à s’intéresser aux propriétés topologiques de la lumière.
En 2017, il intègre le laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) du CNRS et de l’Université de Lille, où il est à la tête du groupe de topologie photonique. Des nouvelles collaborations au sein du PhLAM, notamment avec les équipes de Pierre Suret et de Stéphane Randoux, lui permettent d’élargir ses recherches sur la topologie dans des conditions inexplorées auparavant. Notamment, il s’intéresse aux phénomènes topologiques en présence de non-linéarités optiques et dans des systèmes de fibres couplées. Ces thématiques sont au cœur du projet ERC Consolidator« EmergenTopo », qui a démarré en juin 2020.
Il est l’auteur de plus de 90 articles de recherche et de 3 chapitres de livre. Il a co-organisé 6 workshops et symposiums internationaux, notamment dans le domaine de la topologie photonique. Il est intervenu dans plus de 70 conférences dans des congrès internationaux et au sein de différentes universités d’Europe, Amérique, Asie et Australie. En 2012 il a reçu le prix jeune chercheur en physique des semiconducteurs de l’Union Internationale de Physique Pure et Appliquée, et en2013 le prix jeune physicien de la Société Espagnole de Physique.