Harry Cohen Tanugi

Des chercheurs de Harvard contrôlent les ondes sonores sur une puce informatique

Pour la première fois, des chercheurs de Harvard ont contrôlé et modulé des ondes acoustiques, ou ondes sonores, à l'aide d'un champ électrique dans une puce électronique, un communiqué de presse révèle.

Cette nouvelle percée pourrait avoir de vastes implications dans les domaines de l'informatique quantique et de l'informatique classique, qui repose généralement sur la transmission de données par des électrons.

Des chercheurs de Harvard développent une nouvelle puce à ondes sonores

En général, les puces informatiques classiques transmettent et traitent les données en modulant les électrons. Cela se fait par l'intermédiaire de transistors qui codent les données dans le langage informatique des uns et des zéros - l'un étant représenté par le courant fort et l'autre par le courant faible.

Les puces photoniques, quant à elles, modulent les photons - particules de lumière - avant de les envoyer dans des composants appelés guides d'ondes qui transmettent les données. La puce à ondes sonores de l'équipe de Harvard fonctionne davantage comme une puce photonique, bien qu'elle ajoute quelques avantages supplémentaires au mélange.

Les ondes acoustiques sont plus lentes que les ondes électromagnétiques de même fréquence. Mais ce n'est pas nécessairement une mauvaise chose, selon l'équipe à l'origine de ce nouveau dispositif. En effet, les ondes acoustiques courtes sont faciles à confiner dans des structures nanométriques et ont de fortes interactions avec le système dans lequel elles sont confinées. Cela pourrait les rendre très utiles pour les applications classiques et quantiques.

"Les ondes acoustiques sont prometteuses en tant que supports d'information sur puce pour le traitement de l'information classique et quantique, mais le développement de circuits intégrés acoustiques a été entravé par l'incapacité de contrôler les ondes acoustiques de manière évolutive et à faible perte", a déclaré le Dr. Marko Loncar, professeur d'ingénierie électrique Tiantsai Lin à SEAS et auteur principal d'une nouvelle étude publiée dans Électronique de la nature.

"Dans ce travail, nous avons montré que nous pouvons contrôler les ondes acoustiques sur une plateforme intégrée en niobate de lithium, ce qui nous rapproche un peu plus d'un circuit intégré acoustique."

Des ondes acoustiques pour l'informatique classique et quantique

Loncar et ses collègues ont utilisé du niobate de lithium pour construire un modulateur électro-acoustique sur puce qui contrôle les ondes acoustiques sur la puce. Le modulateur applique un champ électrique pour contrôler la phase, l'amplitude et la fréquence des ondes sonores.

"Ce travail fait progresser l'utilisation des ondes acoustiques pour le calcul quantique et classique", a déclaré Linbo Shao, ancien étudiant diplômé et boursier postdoctoral au SEAS, et premier auteur de l'article.

"Les dispositifs acoustiques précédents étaient passifs, mais maintenant nous disposons de la modulation électrique pour régler activement les dispositifs acoustiques", a-t-il poursuivi, "ce qui permet de nombreuses fonctionnalités dans le développement futur du traitement des signaux micro-ondes en utilisant ces types de dispositifs acoustiques."

Les chercheurs ont également pour objectif de construire des circuits à ondes acoustiques et des systèmes quantiques plus complexes et de grande taille. Selon Shao, les travaux de l'équipe "ouvrent la voie à des dispositifs et circuits à ondes acoustiques de haute performance pour le traitement des signaux micro-ondes de la prochaine génération, ainsi qu'à des réseaux quantiques sur puce et à des interfaces reliant différents types de systèmes quantiques."

Bien qu'il s'agisse là d'une belle déclaration, tout cela pourrait s'avérer utile plus tôt que prévu. Au début de ce mois, la société Silicon Quantum Computing, basée à Sydney, a lancé un projet de recherche sur les systèmes quantiques. a construit le premier circuit intégré d'ordinateur quantique en silicium fabriqué à l'échelle atomique. Peu après le dévoilement de ce circuit, la fondatrice et directrice de la société, Michelle Simmon, a déclaré que des produits commerciaux d'informatique quantique pourraient être fabriqués à l'échelle atomique. dans cinq ans environ. Bien que cela ne soit en aucun cas garanti, nous sommes sans aucun doute à l'aube de la révolution tant annoncée de l'informatique quantique.



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