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Des chercheurs de l'Université de Manchester et de l'Université de Melbourne ont créé un silicium ultra-pur. Il s'agit d'une grande avancée dans l'informatique quantique, car ces puces de silicones sont essentielles au développement d'un ordinateur quantique ferme et évolutif.
Le silicium occupe une place importante dans le secteur de l'informatique et l'électronique, faisant de lui un symbole de la technologie. Malgré ces défauts, des scientifiques ont découvert une manière de créer des puces de silicium ultra-pur. Cette découverte rapproche l'humanité vers le développement de puissants ordinateurs quantiques.
Le silicium, un élément important dans l'électronique
Le silicium est utilisé pour l'électronique pour ces nombreux atouts. Tout d'abord, c'est un semi-conducteur, capable de conduire l'électricité à plusieurs niveaux dans des circonstances différentes. Par ailleurs, la croûte terrestre est riche en silicium, ainsi, il ne sera pas difficile de s'en fournir.
Durant des décennies, l'utilisation du silicium pour l'électronique a bien fonctionné, car cela a permis d'alimenter une multitude d'ordinateurs. Cependant, la pureté de l'élément est devenue un frein pour les systèmes plus avancés.
Malgré le fait que les ordinateurs quantiques peuvent réussir dans ce que l'ordinateur traditionnel a échoué, les bits quantiques ou qubits chargés de traiter et stocker les données pourraient perdre leur « cohérence » en cas de petite interaction, comme une impureté de silicium ou encore un petit changement de température.
Pourquoi l'ordinateur quantique requiert-il un silicium pur ?
Le professeur David Jamieson, co-superviseur du projet explique : « Le problème est que même si le silicium naturel est principalement constitué de l'isotope souhaitable du silicium-28, il contient également environ 4,5 % de silicium-29 ». « Le silicium-29 possède un neutron supplémentaire dans le noyau de chaque atome qui agit comme un minuscule aimant indésirable, détruisant la cohérence quantique et créant des erreurs de calcul », poursuit-il.
C'est la raison pour laquelle les chercheurs de l'Université de Manchester et de Melbourne ont collaboré pour une nouvelle étude. Cette recherche consiste à trouver le moyen de constituer du silicium plus pur.
Pour ce faire, ils ont utilisé une machine baptisée « implanteur d'ions » pour amener un faisceau de silicium-28 sur une puce informatique. Celui-ci va modifier graduellement les impuretés de silicium-29 de la puce par le 28 qui est beaucoup plus désirable.
Cette étude a permis de réduire la teneur en silicium 29 de deux parties par million. Plus précisément de 4,5 % à 0,0002 %.
Une avancée majeure de l'informatique quantique
« Ce que nous avons réussi à faire, c'est de créer efficacement une « brique » essentielle à la construction d'un ordinateur quantique à base de silicium. Il s'agit d'une étape cruciale pour rendre réalisable une technologie susceptible de transformer l'humanité ; une technologie qui pourrait nous donner la capacité de traiter les données à une telle échelle que nous serons en mesure de trouver des solutions à des problèmes complexes tels que la lutte contre l'impact du changement climatique et les défis en matière de soins de santé, » affirme Richard Curry, professeur de matériaux électroniques avancés à l'Université de Manchester.
Cette avancée permet en effet de produire un ordinateur quantique plus stable. Plus le silicium est pur, plus l'ordinateur possède plus de qubits. Or un ordinateur quantique avec plus de qubits est beaucoup plus puissant, mais beaucoup plus fragile aux erreurs.
La création de ces puces en silicium ultra-pur permet ainsi de soutenir les ordinateurs quantiques équipés de plusieurs qubits à demeurer stable le plus longtemps possible. D'ailleurs, cette équipe de chercheurs annonce que la suite du processus consiste à tester si cela fonctionne réellement.
Pensez-vous que ces puces pourraient réellement fonctionner ? Partagez votre avis dans les commentaires.
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