Une nouvelle avancée quantique pourrait mener à des appareils électro-niques ultra-efficaces

Les scientifiques se rapprochent de plus en plus de la compréhension des mécanismes complexes de la physique quantique afin de révolutionner la manière dont nous produisons l’énergie. Alors que l’industrie informatique menace d’être à court d’énergie en raison de l’essor de l’intelligence artificielle, les scientifiques se précipitent pour faire de l’informatique quantique une réalité afin de résoudre les dilemmes critiques liés à la sécurité énergétique tout en bouleversant la technologie informatique.

Nous savons que le potentiel de la physique quantique et de l’informatique quantique est énorme dans le secteur de l’énergie, mais il reste encore beaucoup à comprendre sur la science qui se cache derrière. Observer le monde quantique est extrêmement difficile, car les comportements et les réactions impliqués se produisent à une échelle si infime et à une vitesse si fulgurante que les processus sont pratiquement invisibles pour l’œil humain.

Mais les scientifiques parviennent de mieux en mieux à surmonter ce défi. Au MIT, des chercheurs ont mis au point une méthode ingénieuse pour reproduire à plus grande échelle l’effet Hall quantique afin d’observer plus efficacement un phénomène qui se produit généralement à une échelle trop petite et trop rapide pour être étudié. Au lieu d’observer des électrons, l’équipe du MIT a trouvé un moyen de refroidir à très basse température des atomes de sodium et de contrôler leur disposition spatiale à l’aide de lasers, de manière à reproduire le phénomène qui les intéresse, appelé « état de bord ».

Normalement, les électrons se déplacent librement dans toutes les directions, se dispersant de manière aléatoire lorsqu’ils rencontrent un obstacle en raison du frottement. Cependant, dans certains contextes et avec certains matériaux exotiques, ils se comportent différemment, s’écoulant ensemble et dans une seule direction le long du bord du matériau. C’est ce qu’on appelle l’effet Hall quantique. Aujourd’hui, les scientifiques du MIT ont trouvé un moyen d’étudier cet effet de manière significative afin que nous puissions un jour exploiter la physique de l’« état de bord » pour révolutionner l’informatique avec une énergie pratiquement illimitée.

« Dans cet état marginal rare, les électrons peuvent circuler sans frottement, glissant sans effort autour des obstacles tout en restant concentrés sur leur flux périphérique », explique un article du MIT. « Contrairement à un supraconducteur, où tous les électrons d’un matériau circulent sans résistance, le courant transporté par les modes marginaux ne se produit qu’à la limite du matériau. »

Cette absence de résistance signifie une absence de perte d’énergie, ce qui pourrait avoir des implications énormes et disruptives pour pratiquement tous les secteurs qui utilisent les technologies modernes. Selon un article publié par Interesting Engineering, « ce mouvement sans frottement des électrons peut permettre le transfert de données et d’énergie entre les appareils sans aucune perte de transmission, ce qui conduit au développement de circuits électroniques et d’ordinateurs quantiques ultra-efficaces ».

L’informatique quantique suscite un intérêt croissant en raison de son potentiel à modifier fondamentalement les processus de calcul de manière à accroître l’efficacité et à réduire ainsi considérablement les besoins énergétiques du secteur technologique. Dans certaines applications, les ordinateurs quantiques pourraient être jusqu’à 100 fois plus efficaces sur le plan énergétique que les superordinateurs actuels. Cela pourrait avoir des implications considérables pour l’IA et son empreinte énergétique en forte expansion, car l’informatique quantique pourrait être particulièrement bien adaptée au traitement de l’IA.

Alors que le calcul normal est binaire, avec des 1 et des 0 servant de commutateurs marche/arrêt, l’informatique quantique fonctionne via des qubits, qui peuvent être à la fois activés et désactivés simultanément, comme une pièce de monnaie qui tourne dans les airs avant de retomber sur pile ou face. Cet état simultané d’activation et de désactivation est appelé superposition, et il pourrait changer complètement les fondements de l’informatique.

L’informatique quantique et le domaine de la physique quantique en général ont encore un long chemin à parcourir avant d’entrer dans le domaine commercial. Mais notre compréhension de ces phénomènes – et de leurs applications potentielles dans les secteurs de l’énergie et de la technologie – progresse rapidement. La récente percée du MIT, en fournissant un substitut fiable et plus observable aux processus quantiques, pourrait catalyser l’expérimentation quantique, nous rapprochant ainsi d’un pas important vers un avenir à énergie infinie.

yogaesoteric
9 octobre 2025