in

Et si les ordinateurs du futur utilisaient des phonons ?

Crédits : iStock

La course à la miniaturisation est-elle sans limites? Non, si l’on se réfère au « Mur » physique qui nous impose une taille minimale pour créer un transistor. Pourtant, des scientifiques cherchent à poursuivre la « loi de Moore » en s’intéressant à de nouveaux courants et en remplaçant théoriquement les électrons par des phonons.

« Des phonons, pas des faux noms! » s’écrie-t-on, à la rédaction. « C’est quoi, ça? » demande-t-on encore.

Le phonon est le quanta d’énergie associé aux ondes sonores. Autrement dit, c’est une quasi-particule qui décrit des « paquets de vibration » dans un réseau cristallin. Dans ces « paquets », appelés modes, chaque élément du réseau vibre à la même fréquence. Ces quanta ont été découverts de manière théorique par Albert Einstein au début du XXe siècle. Pour plus de détails, vous pouvez consulter la page Wikipédia sur ce sujet.

Jusqu’à présent, nos ordinateurs utilisent le courant électrique. Pourtant, ce n’est pas le seul moyen de transfert l’énergie. Certains scientifiques ont pendant longtemps envisagé de mettre à profit la lumière pour accélérer les vitesses de calcul. Les recherches se poursuivent encore actuellement, mais aucun progrès n’a été réellement accompli depuis les années 1970.

D’autres, comme la physicienne Sophia Sklan du MIT, placent leurs espoirs dans ces fameux phonons. Elle en dresse un état des lieux dans le journal AIP AdvancesLa clé est de trouver des solutions pour sélectionner et contrôler les vibrations atomiques. En règle générale, les atomes vibrent de manière chaotique. Mais dans certains matériaux et sous certaines conditions, ces oscillations internes peuvent devenir ordonnées avec une fréquence et une intensité bien définies. Les phonons, décrivant ces vibrations contrôlées, représenteraient l’information, tels les 0 et les 1 des ordinateurs conventionnels, remplaçant ainsi les électrons.

Une technologie qui sera à l’œuvre dans 10 à 20 ans

On sait déjà fabriquer des diodes à phonons depuis 2006. En revanche, les ordinateurs à phonon ne sont pas pour tout de suite. Certains physiciens ont proposé d’utiliser des nanotubes de carbone. Mais aujourd’hui, les mémoires phoniques sont les seuls composants qui ne seraient absolument pas problématiques.

Malgré tout, les recherches avancent rapidement et d’après l’étude, on peut espérer utiliser des ordinateurs à phonon d’ici une à deux décennies.

Source : Futura-Sciences