Des scientifiques à l’université du Michigan affirment avoir créé la première puce utilisant une technologique quantique. Pour qu’une puce soit qualifiée ainsi, elle doit en théorie utiliser l’état quantique des atomes qu’elle manipule.

Les scientifiques ont expliqué qu’ils avaient pour cela créé une puce en arséniure de gallium selon un procédé qui était couramment utilisé par les fondeurs pour les processeurs classiques. La puce peut être épaissie par un procédé spécial dit d’épitaxie par jet moléculaire qui permet de déposer des couches successives d’un seul atome d’épaisseur. Au centre se trouve une petite cavité aux dimensions précises et « tapissée » d’électrodes.

Ces électrodes servent à générer un champ électrique qui va agir comme un piège à ions. Les ions sont des atomes qui ont gagné ou perdu un ou plusieurs électrons, leur donnant ainsi une charge négative ou positive. Le piège à ions permet de les isoler de manière ensuite à en contrôler l’état quantique.

Les ions utilisés proviennent du cadmium et sont de nature positive, permettant ainsi aux scientifiques de les contrôler via les champs électriques. Un laser permet enfin de manipuler l’état quantique de l’ion en modifiant son spin. C’est ce spin qui va déterminer la valeur du bit quantique, aussi appelé qubit. Techniquement, l’état quantique d’un ion peut représenter un 0 ou un 1 selon l’état du spin, ou même les deux à la fois.

Pour autant peut-on se permettre d’espérer établir un record de 39 874 234 687 à 3DMark 2009 ? Il y a des chances que non, car ce genre de puce serait dévolu à des utilisations très précises comme la recherche ou la cryptographie. Les scientifiques estiment qu’ils pourraient commercialiser une puce contenant dix atomes de cadmium.