Semi-léger-semi-matière: De Nouvelles Particules Pourraient Conduire à Une Révolution Informatique - Vue Alternative

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Semi-léger-semi-matière: De Nouvelles Particules Pourraient Conduire à Une Révolution Informatique - Vue Alternative
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Anonim

Les scientifiques ont découvert de nouvelles particules qui pourraient constituer la base d'une future révolution technologique basée sur les circuits photoniques et conduire au développement de méthodes de calcul ultra-rapides basées sur la lumière. L'informatique aujourd'hui est basée sur l'électronique, où les électrons sont utilisés pour coder et transporter des informations. En raison de certaines limitations fondamentales, telles que la perte d'énergie lors du chauffage résistif, on s'attend à ce que les photons viennent remplacer les électrons et il y aura des ordinateurs futuristes basés sur la lumière qui seront beaucoup plus rapides et plus efficaces que les électroniques.

Les physiciens de l'Université d'Exeter ont fait un pas important vers cet objectif en découvrant de nouvelles particules mi-légères, mi-matière et qui héritent d'un certain nombre de propriétés notables du graphène.

Qu'est-ce qui remplacera l'électronique?

La découverte des scientifiques ouvre la porte au développement de circuits photoniques qui utilisent des particules alternatives connues sous le nom de polaritons de Dirac sans masse pour transmettre des informations au lieu d'électrons.

Les polaritons de Dirac proviennent de métasurfaces en nid d'abeille, qui sont des matériaux ultra-minces conçus avec des structures nanométriques beaucoup plus petites que la longueur d'onde de la lumière.

Une propriété unique des particules de Dirac est qu'elles imitent les particules relativistes sans masse, ce qui leur permet de voyager très efficacement. Ce fait fait du graphène l'un des matériaux les plus conducteurs connus de l'homme.

Cependant, malgré les propriétés inhabituelles de ces matériaux, ils sont extrêmement difficiles à contrôler. Par exemple, dans le graphène, il est impossible d'activer et de désactiver les courants électriques en utilisant un simple potentiel électrique, ce qui limite l'utilisation potentielle du graphène dans les appareils électroniques. Ce défaut fondamental - le manque de personnalisation - a été surmonté avec succès par les physiciens de l'Université d'Exeter.

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Les scientifiques ont montré qu'en intégrant des métasurfaces cellulaires entre deux miroirs réfléchissants et en modifiant la distance entre eux, il est possible d'ajuster les propriétés fondamentales des polaritons de Dirac d'une manière simple, contrôlable et réversible. Ceci a également été réalisé parce que les polaritons de Dirac sont un mélange de composants lumière et matière. C'est cette nature hybride qui permet d'ajuster leurs propriétés fondamentales en ne manipulant que la composante lumière, ce qui ne peut être fait dans le graphène.

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