Des chercheurs étudient de nouveaux matériaux présentant un potentiel pour les ordinateurs quantiques

Par TPN/Lusa, in Tech, École, Science · 17-03-2021 20:00:00 · 0 Commentaires

Des chercheurs de la Faculté des sciences de l'Université de Porto (FCUP) font partie d'une équipe qui étudie de nouveaux matériaux tridimensionnels similaires au graphène qui peuvent être utilisés dans les ordinateurs et les capteurs quantiques, a-t-on annoncé le 16 mars.

Dans un communiqué, la FCUP explique que les nouveaux matériaux tridimensionnels (3D) sont des semimétaux de Dirac-Weyl, un ensemble de cristaux synthétiques, produits en laboratoire, dont les propriétés électroniques pourraient permettre leur utilisation "dans les ordinateurs du futur".

"Ces cristaux sont tridimensionnels et présentent une caractéristique rare : des électrons qui se comportent comme s'ils n'avaient pas de masse", précise l'institution.

Ces matériaux, qui seraient "plus robustes que le graphène", pourraient devenir insensibles à des conditions aléatoires, comme la présence d'impuretés.

Cité dans le document, João Pedro Pires, chercheur à la FCUP, affirme que cette caractéristique "rare" a "de nombreuses conséquences sur la conductivité électrique", car ils sont "extrêmement bons conducteurs".

"Les premières études théoriques ont été faites en supposant que le cristal était parfait. La même chose s'était produite avec le graphène, mais en 2014, on s'est demandé pour la première fois si la physique des électrons changerait lorsque les cristaux présentent des imperfections, comme on sait que cela se produit dans les échantillons réels de graphène", explique-t-il.

Pour répondre à des questions telles que celle de savoir si les imperfections dans le cristal transforment ce semi-métal en un métal conventionnel ou si les impuretés produites détruisent les caractéristiques électroniques dans ces matériaux, les chercheurs ont commencé l'étude en 2019.

C'est à l'Université de Floride centrale (USA), où le chercheur portugais était dans le cadre de son doctorat et où ces matériaux ont été découverts, que l'étude théorique a commencé.

Dans le cadre de cette recherche, publiée dans la revue américaine "Physical Review Research", les chercheurs ont conclu que ces semi-métaux sont "instables au désordre" et qu'il existe un "changement exponentiellement petit qui les transforme en métaux normaux en présence d'impuretés".

Pour cela, il est "fondamental" d'utiliser le logiciel QuantumKITE, développé en 2018 par deux chercheurs de la FCUP, qui permet une simulation efficace de la matière quantique.

La question est maintenant de savoir si le "niveau de petitesse de l'effet est pertinent ou non pour rendre infaisable" l'application de ce type de matériaux aux nouvelles technologies quantiques.

En ce sens, la prochaine étape de la recherche est d'étudier l'effet de différents modèles de défauts dans le but de "guider l'optimisation de la production de ces matériaux, en tenant compte des contraintes possibles sur leur application technologique".

"Si le principal problème réside uniquement dans les impuretés, les chercheurs peuvent utiliser une salle plus propre pour produire ces cristaux", précise João Pedro Pires, ajoutant que l'un des défis associés aux ordinateurs quantiques est leur "grande sensibilité" à la température et aux impuretés.

Cette sensibilité peut également être appliquée à de nouveaux types de capteurs, tels que le rayonnement infrarouge ou les composants laser ultrarapides, où ce facteur revêt une grande importance.

Débutée en 2019, l'étude, récemment publiée, a intégré des chercheurs de l'Université du Minho, de l'Université de York (Angleterre), de l'Université de Floride centrale (États-Unis), de l'Université de Twente (Pays-Bas) et de l'Université de Sabanci-Tulsa (Turquie).



Articles Liés


Comments:

Soyez le premier laisser vos commentaires
Sujets interactifs, envoyz nous vos avais et commentaires

The Portugal News reserve le droit de reproduire vos commentaires