Des chercheurs du MIT ont mis au point une diode supraconductrice bien plus efficace et plus simple que tout ce qui a été créé jusqu’à présent. Elle pourrait être utilisée notamment dans les ordinateurs quantiques afin de réduire considérablement l’énergie nécessaire à leur fonctionnement.
L’informatique consomme d’énormes quantités d’énergie en grande partie à cause de la production de chaleur. Celle-ci est causée par la résistance électrique des matériaux utilisés dans les circuits. Les supraconducteurs sont des matériaux qui, sous une certaine température, n’offrent pas de résistance électrique, et pourraient donc offrir une solution à ce problème.
Dans un article publié dans la revue Physical Review Letters, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) aux États-Unis viennent de créer une diode à base d’un supraconducteur. La diode est un composant très utilisé dans les ordinateurs qui ne laisse passer le courant que dans un sens. Si d’autres chercheurs ont déjà réussi à créer des diodes supraconductrices, leur efficacité (la différence entre les courants nets dans les deux sens, divisée par le total) était relativement faible.
Cette nouvelle diode est composée d’une couche de niobium ou de vanadium. Pour fonctionner, elle s’appuie sur l’effet Meissner. En appliquant un courant magnétique perpendiculaire, cette bande de supraconducteurs crée des courants qui s’y opposent sur les bords, théoriquement identiques mais allant en sens inverse. Toutefois, à cause de différences de structure entre les deux bords, inhérentes au procédé de fabrication, les chercheurs ont mesuré une différence dans le courant selon le sens, créant un effet diode avec une efficacité en 20 %.
En ajoutant un isolant ferromagnétique composé de sulfure d’europium, et en modifiant la forme d’un des bords de la couche de supraconducteur pour amplifier cet effet, ils ont pu atteindre une efficacité record de 65 %.
Bien entendu, il ne s’agit pas de supraconducteurs qui fonctionnent à température ambiante. Le niobium doit être maintenu au maximum à -264 degrés Celsius, et le vanadium à -268 °C. Toutefois, cette diode pourra être utilisée dans des ordinateurs quantiques qui s’appuient déjà sur des supraconducteurs, notamment pour les qubits.
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