Découverte accidentelle d'une mémoire quantique au potentiel énorme

Publié par Adrien le 13/04/2024 à 06:00
Source: Nature Communications
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Les physiciens de l'Université Rice ont fait une percée dans le domaine des matériaux quantiques, ouvrant la porte à une nouvelle génération de mémoire informatique.

Cette découverte pourrait permettre de stocker des bits quantiques, ou qubits, dans des états protégés topologiquement, réduisant ainsi les erreurs liées à la décohérence, un défi majeur de l'informatique quantique.


Des cristaux de fer, de germanium et de tellure changent de phase sous l'effet de la chaleur.
Crédit: Han Wu/Groupe de recherche Yi/Université Rice.

La recherche, publiée dans Nature Communications, montre comment, par simple réchauffement et refroidissement, il est possible de passer d'une phase à une autre dans des cristaux de fer, de germanium et de tellure. Ce procédé modifie la symétrie cristalline qui dicte la topologie électronique, et par conséquent, la manière dont les électrons sont confinés et se déplacent à travers le matériau.

La phase de ces cristaux peut être alternée entre une distribution aléatoire et ordonnée de sites atomiques vides, grâce à la vitesse de refroidissement après chauffage. Cette méthode de changement de phase par ajustement de la température représente une avancée majeure par rapport aux technologies actuelles de mémoire à changement de phase, qui nécessitent généralement la fusion et la recristallisation du matériau.

Cette avancée a été rendue possible grâce à la collaboration entre les physiciens expérimentaux et théoriciens de l'Université Rice et de plus d'une douzaine d'institutions. La découverte initiale, centrée sur les propriétés magnétiques du matériau, a révélé une variation inattendue dans les résultats expérimentaux, menant à une exploration approfondie qui a débouché sur cette découverte significative.

L'implication d'institutions de renom, telles que l'Université de Washington, le Laboratoire National de Los Alamos, et l'Université de Pennsylvanie, souligne l'importance et l'étendue de cette recherche. L'étude suggère une voie prometteuse pour induire des changements topologiques dans d'autres matériaux, ouvrant de nouvelles perspectives pour la conception de matériaux quantiques avancés.

Cette recherche marque un pas en avant vers le développement de mémoires quantiques non volatiles, capables de conserver des informations même lorsque l'ordinateur est éteint, ce qui pourrait révolutionner l'informatique quantique en rendant les qubits plus stables et moins sujets aux erreurs.
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