L'informatique s'inspire de la nature

Par 06 novembre 2007

La maîtrise du phénomène naturel de l'auto-assemblage d'atomes permettra de réaliser des composants informatiques nanométriques de façon économiques et à grande échelle.

(cliquez pour agrandir)La nature peut produire des composants informatiques. C'est le défi relevé par des scientifiques de l'université A. James Clark, qui utilisent le phénomène naturel de l'auto-assemblage, qui intervient par exemple lors du processus de cristallisation, pour développer des systèmes informatiques. Mais avec une grande innovation : alors que les scientifiques qui s'étaient déjà intéressé au phénomène dépendaient des structures mises en place par la nature, l'équipe du Maryland a développé un template (un modèle de conception) capable de guider ce processus pour organiser automatiquement des atomes selon un schéma défini. Le dispositif pourra s'intégrer à un grand nombre de composants : des semi-conducteurs pour ordinateurs portables, des puces pour téléphones mobiles ou des capteurs.
Des nano-composants économiques
Selon Ray Phaneuf, professeur associé de sciences matérielles et d'ingénierie, ce procédé naturel, appliqué à la fabrication de nano-composants informatiques, "ordonne les atomes, les rend accessibles, contrôlables et reproductibles - autant de caractéristiques cruciales pour une utilisation dans des appareils high tech". Il permettra également de réaliser d'importantes économies de coût, d'améliorer les performances des appareils, et, surtout, de gagner un temps précieux. "Même en ayant compris comment faire fonctionner des appareils nanométriques, la fabrication d'objets dépassant un certain nombre d'atomes prend toujours beaucoup de temps", souligne ainsi le chercheur.
Simplifier l'informatique quantique
"L'industrie doit être capable de produire en masse ces produits sur une courte échelle de temps", ajoute-t-il. A terme, ce "template naturel" devrait aussi se révéler utile au niveau de l'informatique quantique, en simplifiant des systèmes pour le moment extrêmement compliqués. "Rassembler des unités de qubits pourrait être réalisé de manière optique, ce qui nous permettrait de venir à bout du problème de liaison de ces systèmes", conclut Ray Phaneuf. Les templates peuvent être fabriqués de plusieurs manières : en utilisant la photolithographie (un processus apparenté à la photographie et dans laquelle le template est chimiquement développé après avoir été exposé à la lumière) et la gravure à l'eau forte, ou par "nanoscraping", c'est-à-dire par l'utilisation d'une force atomique microscopique qui grave progressivement le modèle informatique souhaité sur le template.

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