La miniaturisation toujours plus poussée des circuits électroniques va bientôt se heurter aux limites de la physique. Sur des câbles de très petite taille, de l’ordre de quelques nanomètres (un milliardième de mètre), les électrons ne se comportent plus comme des corpuscules, mais comme des ondes, ainsi que le démontre la physique quantique. Il faut donc trouver des dispositifs quantiques, capables de reproduire les fonctions actuellement assurées par les circuits électroniques.
Un corral à électrons
Le phénomène du mirage quantique, mis en évidence dans les laboratoires d’IBM, va dans ce sens. Schématiquement, il s’agit de reproduire, à distance et sans transmission de matière, les propriétés magnétiques d’un atome : donc de transmettre une information (les propriétés électriques) selon les lois de la mécanique quantique, et sur un modèle exploitable par les concepteurs de circuits électroniques. Les chercheurs ont construit un corral à électrons : une enceinte d’atomes de cobalt formant un anneau elliptique sur un substrat de cuivre. Cet anneau réfléchit les électrons en surface du cuivre, à l’intérieur de l’enceinte, selon une structure ondulatoire prédictive. La disposition du champ électrique à l’intérieur du corral est donc connue. La taille et la forme de l’ellipse définissent son état quantique, et il est possible de la construire de telle sorte que les deux foyers de l’ellipse comportent une forte densité d’électrons. Sur l’un des foyers, on place un atome de cobalt doté de propriétés magnétiques connues. On voit alors se reproduire les manifestations de ces propriétés magnétiques sur l’autre foyer de l’ellipse. Ce mirage quantique présente une intensité équivalente au tiers de celle des propriétés de l’atome de cobalt disposé sur le premier foyer. L’intensité du mirage ne dépend pas de la taille de l’ellipse, mais uniquement de son état quantique déterminé par sa forme. IBM est parvenu à réaliser des ellipses d’une vingtaine de nanomètres. Bien sûr, il faudra du temps pour exploiter industriellement cette technique.Très performants dans le domaine de la physique des matériaux, les laboratoires d’IBM ont réalisé une prouesse majeure. Leur piège quantique préfigure la structure des puces de prochaine génération, dont la puissance ira bien au-delà de celle des microprocesseurs actuels.
🔴 Pour ne manquer aucune actualité de 01net, suivez-nous sur Google Actualités et WhatsApp.
