Accès rapide :

Les ordinateurs du futur seront en diamant

Italie

Actualité
Italie | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique | Sciences et technologies de l’information et de la communication : TIC, télécoms, micro-nanotechnologies, informatique
16 février 2017

Un groupe de recherche international piloté par le CNR et le Politecnico de Milan a effectué une étude sur la faisabilité des circuits photoniques (guide d’onde) dans des plateformes en diamant capable de fournir une puissance de calcul infiniment supérieure à celle des ordinateurs traditionnels.

L’étude, coordonnée par L’Institut de photonique et nanotechnologies du Cnr de Milan et de Trente et le département de physique du Politecnico de Milan, a été publiée sur Nature Scientific Reports sous le titre "Diamond photonics platform enabled by femtosecond laser writing".

Le groupe de recherche internationale a réalisé des circuits photoniques à l’intérieure d’une plateforme en diamant, capable de fournir une puissance de calcul infiniment supérieure à celle des ordinateurs traditionnels. Ces dispositifs innovants permettraient de résoudre des problèmes très complexes comme les prévisions des changements climatiques, les variations du marché des actions ou les diagnostics médicaux, à savoir IRM, en augmentant de manière exponentielle leur sensibilité et résolution.

L’étude a permis de réaliser le premier prototype de circuit quantique intégré en diamant, une plateforme permettant d’intégrer dans la même puce les sources de qubit (les bits quantiques) et les guides d’onde optiques. Les circuits photoniques sont l’analogue optique des circuits électriques, mais ce sont les photons, les quanta lumineux, à être transportés le long des parcours optiques. Pour la création de ce type de parcours, des impulsions laser femtosecondes ont été utilisées, et permettent de modifier les caractéristiques physiques du diamant. En traçant des lignes qui constituent le circuit, elles mettent en contact les défauts dans le diamant qui peuvent être utilisés comme de bits quantiques.

En effet, dans la maille cristalline du diamant, il y a des défauts, tels que les lacunes d’azote (nitrogen vacancy-NV) : c’est le cas si, à la place de deux noyaux de carbone, un atome d’azote occupe la place adjacente à celle d’un atome de carbone vacant. Ces défauts ont une disposition aléatoire à l’intérieure du diamant et ont des propriétés spéciales : le spin électronique du centre NV peut être utilisé comme bit quantique en augmentant la vitesse de calcul de façon exponentielle par rapport aux ordinateurs actuels, ayant des bits normaux, c’est-à-dire les électrons. Par le biais d’une exposition à un laser à femtosecondes, il est possible de créer des centres NV aux positions souhaitées, en contrôlant ainsi le schéma des circuits quantiques.

Source : https://www.cnr.it/it/comunicato-stampa/7136/i-computer-del-futuro-saranno-di-diamanti

Rédacteur : Giulia Amato, Institut Français Italia, giulia.amato[a]institutfrancais.it

PLAN DU SITE