Une puce capable de gérer le spin d'un électron

L’Université de Buffalo vient d’annoncer avoir développé un semi-conducteur capable d’emprisonner, détecter et manipuler le spin d’un électron à 20 kelvin (-253°C). C’est la première fois que cela se produit à cette température.

La porte d’une nouvelle ère

« La tache de manipuler le spin d’un électron est un challenge technologique intimidant qui a le potentiel, s’il est vaincu, d’ouvrir de nouveaux paradigmes en nanoélectronique »

Cette phrase d’un professeur du département d’ingénierie électrique de l’Université de Buffalo montre l’enthousiasme des chercheurs après la présentation de leurs résultats. Publiés dans le Physical Review Letters, les scientifiques ont conçu un semi-conducteur capable d’emprisonner, détecter et manipuler le spin d’un électron.

Emprisonner le spin d’un électron

Grossièrement, un électron est caractérisé par une charge électrique négative, une masse et un moment angulaire (mouvement de rotation) que l’on appelle le spin.

Les travaux des chercheurs consistent à amener un courant électrique dans un semi-conducteur en appliquant une tension. En augmentant la charge sur la grille, cette dernière se ferme laissant passer de moins en moins d’électrons. Juste avant que la grille se ferme complètement, les chercheurs ont pu détecter l’emprisonnement du dernier électron et son spin.

L’ordinateur quantique se rapproche lentement mais surement

Ce n’est pas la première fois que des scientifiques arrivent à emprisonner le spin d’un électron de la sorte, mais les anciennes techniques demandaient une température en dessous de 1 kelvin. Les chercheurs en question ont réussi leur expérience à une température de 20 kelvin (-253°C), ce qui représente une belle avancée.

Si on est donc encore très loin d’une utilisation commerciale, ces résultats permettent à l’ordinateur quantique, qui fait appel au spin des électrons, de devenir, lentement mais surement, une réalité.