Qu'est-ce qu'un mirage Quantum?
De nos jours, les lecteurs MP3 plus petits qu'un livre d'allumettes peuvent contenir deux gigaoctets d'informations, soit un espace suffisant pour environ 500 chansons. En ce qui concerne les capacités, la puissance, la vitesse et l'efficacité énergétique qu'il est possible de ranger dans un téléphone portable ou un ordinateur portable, un phénomène appelé miracle quantique laisse présager que la surface n'a peut-être été rayée à ce jour. Essentiellement, le mirage quantique est un phénomène qui suggère que les données peuvent être transférées sans fil conventionnel.
En 1993, des scientifiques d’IBM ont découvert le concept de mirage quantique. Cette découverte peut être considérée comme un tournant dans l'histoire de la nanotechnologie, alors même que les circuits intégrés approchent de leur limite en miniaturisation. Aussi avancée que cette technologie soit devenue, elle dépend de quelque chose d'inventé au 19ème siècle - les fils. Finalement, les fils deviennent trop petits pour un flux d'électrons efficace et la connexion s'éteint.
Ces scientifiques d'IBM pensent que le mirage quantique pourrait conduire à la création de circuits à l' échelle atomique . Au lieu de passer à travers des fils, les informations de ce circuit atomique chevauchent une onde dans une mer d’électrons.
Une équipe d'IBM, dirigée par Don Eigler, a mis en place une expérience visant à démontrer le mirage quantique en action. À l'aide d'un microscope à effet tunnel et à balayage, ils ont assemblé une ellipse d'un diamètre 5 000 fois plus petit que celui d'un cheveu humain. L'ellipse était formée d'un collier de 36 atomes de cobalt à la surface d'un cristal de cuivre refroidi à quatre degrés au-dessus du zéro absolu.
Ils ont utilisé une ellipse car, en tant que forme géométrique, elle comporte ce qu’on appelle des points de focalisation à chaque extrémité de son grand axe. Si vous tracez une ligne d'un point de mise au point à un point quelconque de l'ellipse, puis au point de mise au point opposé, la distance sera toujours la même.
Ils ont utilisé le cuivre parce que c'est non magnétique et que les atomes de cobalt sont magnétiques. Ils ont mis le cuivre dans un point de congélation car, quand il fait aussi froid, les électrons du cuivre produisent une résonance appelée effet Kondo quand un atome de cobalt entre en contact avec eux. L'effet Kondo est la notion selon laquelle la résistance électrique diverge lorsque la température est proche de 0 Kelvin.
L'ellipse des atomes de cobalt formait un corral contenant des électrons provenant du cristal de cuivre. Comme prévu, lorsque les scientifiques IBM ont utilisé le microscope à effet tunnel et à balayage pour positionner un atome dans l'ellipse, ils ont constaté l'effet Kondo. Mais, lorsqu'ils ont déplacé l'atome de cobalt vers l'un des points focaux de l'ellipse, l'effet Kondo est apparu à l'autre point focal.
En substance, la résonance créée par l'atome de cobalt magnétique interagissant avec les électrons de cuivre non magnétiques transmettait une onde à travers les électrons contenus dans le collier de cobalt jusqu'à l'autre foyer. Tout cela malgré le fait qu’un atome n’était pas là. Les scientifiques ont surnommé cet effet mirage quantique.
Les scientifiques d’IBM partent du principe que le mirage quantique peut être utilisé de la même manière que la focalisation de la lumière avec des lentilles ou le son avec des réflecteurs paraboliques. Mais la technologie a encore beaucoup de chemin à parcourir. Assembler un collier d'atomes à l'aide d'un microscope à effet tunnel nécessite beaucoup de temps et d'énergie. Mais si le processus peut être accéléré et affiné, imaginez-vous qu'un jour, les gens pourront stocker 10 000 chansons dans un lecteur MP3 microscopique implanté dans l'oreille interne. Pourquoi pas? Avec des phénomènes tels que le mirage quantique existant dans l'univers, tout est possible.