ENGINEERINGNET.BE - Pour effectuer des calculs quantiques, les bits quantiques (qubits) doivent être refroidis à des températures de l’ordre du millikelvin (près de -273 Celsius), afin de ralentir les mouvements des atomes et de réduire le bruit.
Mais l’électronique utilisée pour gérer ces circuits quantiques produit de la chaleur, qu’il est difficile d’éliminer à des températures aussi basses.
Des scientifiques du Laboratoire d’électronique et structures à l’échelle nanométrique (LANES), dirigé par Andras Kis, de la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur de l’EPFL (institut scientifique et technologique de Lausanne) viennent de fabriquer un dispositif qui fonctionne à des températures extrêmement basses avec un rendement comparable à celui des technologies actuelles à température ambiante.
Ce dispositif innovant combine l’excellente conductivité électrique du graphène et les propriétés semi-conductrices du séléniure d’indium.
Avec seulement quelques atomes d’épaisseur, il se comporte comme un objet bidimensionnel, et cette combinaison inédite de matériaux et de structure lui confère des performances sans équivalent.
Le dispositif utilise l’effet Nernst. Il s’agit d’un phénomène thermoélectrique complexe qui produit une tension électrique lorsqu’un champ magnétique est appliqué perpendiculairement à un objet à température variable.
La nature bidimensionnelle du dispositif du laboratoire permet de contrôler électriquement le rendement de ce mécanisme.
Cette recherche est très importante car elle fait la lumière sur la conversion de l’énergie thermique à basse température, un phénomène peu étudié.
Ces résultats représentent une avancée majeure dans le domaine des nanotechnologies. Ils sont prometteurs pour le développement de technologies de refroidissement avancées, essentielles pour l’informatique quantique à des températures de l’ordre du millikelvin. (Auteur: Celia Luterbacher - Source: EPFL)
