Compter avec la lumière

 

Des physiciens de l’université Friedrich-Schiller d’Iéna (Thuringe) ont présenté dans la revue « Nature Photonics » une puce d’ordinateur quantique optique.

Les processeurs d’ordinateurs grand public comportent aujourd’hui environ 700 millions de transistors. Leur puissance de calcul et leur rapidité, sans cesse repoussées, sont permises par la mise au point de circuits imprimés plus performants. Pourtant, la miniaturisation dans l’industrie informatique a depuis longtemps atteint ses limites : « De plus petits transistors ne sont pas réalisables pour des raisons pratiques » explique Alexander Szameit, de l’Université d’Iéna. De nouveaux concepts sont donc à découvrir pour améliorer les performances de l’ordinateur du futur.

La piste la plus prometteuse semble résider dans l’ordinateur quantique. Son développement n’est cependant qu’à ses balbutiements : les premiers prototypes sont des mastodontes qui ne peuvent en l’état remplacer les ordinateurs courants. L’équipe de chercheurs en question, qui travaille à la réduction de la taille de ces ordinateurs du futur, a mis au point un circuit optique sur une puce en verre de la taille d’une paume de main.

Ce montage permet de traiter les informations en utilisant ce que l’on appelle des photons intriqués. Il s’agit de particules quantiques dont les propriétés sont mutuellement dépendantes. Leur source est unique et leur différenciation ne se fait que par leur direction de polarisation. Si la polarisation d’un photon est modifiée, celle du photon associé le sera également, quelle que soit la distance entre les particules. Qualifiée par Einstein d' »action fantôme à distance », l’intrication est la caractéristique cruciale des particules afin de pouvoir les utiliser comme support d’informations dans les ordinateurs quantiques. Les photons transitent par un système de guides d’ondes gravés dans le circuit de verre.

Alors que les transistors classiques ne fonctionnent qu’avec deux états de support d’information – « on » et « off » ou « 0 » et « 1 » – les transistors quantiques peuvent prendre beaucoup plus d’états différents, ce qui augmenterait significativement la puissance de calcul et donc la vitesse de traitement de l’information.

 

Pour en savoir plus, contacts :

Prof. Dr. Alexander Szameit, Institut de physique appliquée, Université Friedrich-Schiller d’Iéna – tél. : +49 3641 947 985 – email : alexander.szameit@uni-jena.de

 

Sources :

« Rechnen mit Licht », dépêche idw, communiqué de presse de l’Université Friedrich-Schiller d’Iéna – 12/05/2013 – http://idw-online.de/pages/en/news532683

 

Rédacteurs :

Aurélien Filiali, aurelien.filiali@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/