Puces en silicium super pur : la prochaine ère de l’informatique
Le silicium revêt une telle importance dans l’électronique et l’informatique qu’il est emblématique de la technologie elle-même, ayant même une vallée à son nom. Cependant, malgré son rôle essentiel, le silicium conserve encore des imperfections. Récemment, des chercheurs ont mis au point une méthode pour produire des puces en silicium exceptionnellement pures, jetant ainsi les bases de futurs ordinateurs quantiques plus fiables.
Améliorer l’informatique quantique grâce au silicium pur : Surmonter les impuretés pour des systèmes avancés
Le silicium est hautement apprécié dans l’électronique pour plusieurs raisons. Tout d’abord, il fonctionne comme un “semi-conducteur”, ce qui signifie qu’il peut réguler le flux d’électricité dans différentes conditions. De plus, en tant que deuxième élément le plus abondant dans la croûte terrestre, il est facilement accessible, ce qui en fait un choix pratique pour les applications électroniques.
Le silicium a été crucial dans l’avancement de l’informatique, mais ses impuretés posent des défis pour les systèmes avancés. Les ordinateurs quantiques, basés sur la physique quantique, offrent des capacités sans précédent. Cependant, la fiabilité des bits quantiques (qubits), essentiels pour le calcul, est sensible à des facteurs tels que les “changements de température et les impuretés du silicium”.
Le professeur David Jamieson, co-superviseur du projet, souligne un problème crucial avec la composition isotopique du silicium. Alors que le silicium-28 est l’isotope prédominant, environ 4,5% sont du silicium-29. Cette impureté isotopique, avec un neutron supplémentaire par noyau, perturbe la cohérence quantique comme un aimant indésirable, provoquant des erreurs dans les tâches de calcul.
Amélioration de la stabilité de l’informatique quantique
Des chercheurs de l’Université de Melbourne et de l’Université de Manchester ont collaboré pour améliorer significativement la pureté du silicium. Ils ont utilisé un “implanteur ionique pour diriger un faisceau de silicium-28 sur une puce informatique, remplaçant les impuretés de silicium-29 par du silicium-28, réduisant la teneur en silicium-29 de 4,5% à 0,0002%.” Le professeur Jamieson a noté l’accessibilité du processus, utilisant un implanteur ionique standard personnalisé selon leurs besoins.
La stabilité des ordinateurs quantiques repose sur la cohérence des qubits, les erreurs devenant plus importantes à mesure que le nombre de qubits augmente. Ces puces de silicium ultrapures offrent l’espoir d’améliorer la stabilité des ordinateurs quantiques avec de nombreux qubits. L’équipe vise à valider ce potentiel par des tests rigoureux, une étape cruciale vers la réalisation de systèmes informatiques quantiques plus fiables et plus puissants.
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