Assis: Michel Pioro-Ladrière ; debout: Bertrand Reulet et Alexandre Blais. © Stéphane Lemire
C’est le fantasme de nombreux scientifiques: construire un ordinateur capable d’effectuer en une fraction de seconde des calculs qui demandent des heures à nos machines d’aujourd’hui. Pour y parvenir, il faudra d’abord comprendre l’univers du quantique.
Depuis près de 40 ans, le nombre de transistors entassés sur les microprocesseurs double tous les 24 mois. Ce rythme de miniaturisation pourra être maintenu quelques années encore. Mais dès 2015, la taille des composantes requises pour y parvenir sera si petite que les ingénieurs se heurteront aux réalités de la physique quantique. À très petite échelle, en effet, les électrons ne se comportent pas comme des particules indépendantes. Ils peuvent sauter mystérieusement d’un endroit à l’autre et changer d’état sans prévenir. Les composantes électroniques deviennent ainsi très difficiles à contrôler. «Quand on rencontre des ingénieurs en micro-électronique, ils nous demandent de trouver des moyens pour se débarrasser des effets quantiques. Pour eux, ce sont des nuisances. Mais on n’y peut rien. Cette réalité est incontournable», explique Michel Pioro-Ladrière, de l’Équipe de recherche en physique de l’information quantique (ÉPIQ) de l’Université de Sherbrooke.
Pris un à un, les électrons, comme toutes les autres particules fondamentales, n’occupent pas un point défini dans l’espace. Ils couvrent une zone étendue selon une trajectoire ondulatoire, un peu comme des vagues à la surface de l’eau.
