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Le plus petit transistor du monde créé sur un seul atome

Slate.fr, mis à jour le 22.02.2012 à 13 h 38

Replica  of first transistor. revolweb via Flickr CC Licence by

Replica  of first transistor. revolweb via Flickr CC Licence by

C'est un pas de plus vers la fabrication d'ordinateurs quantiques. Des physiciens australiens et américains, des universités de Purdue et de New South Wales, ont construit un transistor à partir d'un seul atome de phosphore incorporé dans un cristal de silicium, explique le New York Times. Une prouesse de précision et de technologie.

Pour faire simple, un transistor est un composant électronique permettant de traiter des informations. Les ordinateurs sont ainsi constitués de milliers, voire de millions de transistors, réunis en micro-processeurs. Depuis l’apparition des microprocesseurs dans les années 1970, tout l’enjeu a été de les miniaturiser au maximum, explique l’auteur:

«Les fabricants n’ont cessé de se rapprocher du plus petit composant que l’on est capable de construire. Pour les scientifiques, la publication de cette recherche montre la limite fondamentale jusqu’à laquelle les composants pourront  rétrécir dans le futur. Actuellement, la plus petite dimension atteinte par le nec plus ultra des ordinateurs fabriqués par Intel est 22 nanomètres, soit moins de 100 atomes de diamètre».

L’équipe de scientifiques a réussi à créer un transistor sur un atome. Plus précisément: elle a ciblé un groupe de six atomes de silicium, matériau de base des puces électroniques, avant de remplacer l’un d’entre eux par un atome de phosphore. Si cette technique avait déjà été utilisée par le passé, explique la revue Nature Nanotechnology, qui a publié l’étude, elle n’avait jamais atteint une telle précision.

Depuis les années 1970, le nombre de transistors présents dans les microprocesseurs a doublé tous les deux ans en moyenne, vérifiant ainsi la loi de Moore. Si cette tendance se poursuit, les microprocesseurs pourront en compter 15 milliards aux alentours de 2015.

L’expérience réalisée par l’équipe de physiciens montre que cette miniaturisation «peut se poursuivre jusqu’à ce que les plus petites parties des microprocesseurs atteignent la taille d’un atome», écrit Wired. Il n’est bien sûr pas encore possible de construire un ordinateur entier avec cette nouvelle technologie, mais elle ouvre la possibilité d’un ordinateur quantique:

«Contrairement aux ordinateurs conventionnels basés sur des transistors avec des états "on/off" ou "1/0" distincts, les ordinateurs quantiques sont construits à partir d’appareils nommés qubits, qui exploitent les propriétés instables de la mécanique quantique: à la différence d’un transistor, un qubit peut représenter une multiplicité de valeurs simultanément.»

L’objectif reste le même: améliorer les performances des ordinateurs, leur vitesse et leur capacité de traitement. Une telle machine serait ainsi capable de résoudre les algorithmes les plus complexes et de traiter les nombres les plus grands bien plus rapidement que nos ordinateurs actuels.

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