La plupart des technologies quantiques nécessitent le froid. Pour fonctionner, elles doivent être refroidies à des températures proches du zéro absolu, dans des machines coûteuses et volumineuses.
La puce présentée par des chercheurs de l'Université Monash en Australie n'a besoin de rien de tout cela. Elle fonctionne à température ambiante, sur une seule plateforme plus petite que les problèmes qu'elle espère résoudre.
Une équipe de chercheurs a créé un circuit compact qui peut générer, acheminer et lire les informations portées par la lumière, tout dans un seul appareil intégré. Au lieu d'utiliser la charge électrique pour transporter les données, l'appareil utilise une propriété quantique appelée le « degré de liberté de vallée ». Les électrons peuvent se placer dans des « vallées » énergétiques distinctes. Cet index de vallée agit comme une étiquette pour coder et traiter les informations.
Jusqu'à présent, les scientifiques pouvaient faire certaines parties de ce processus, mais pas tout à la fois. L'équipe a démontré que l'appareil peut coder et traiter deux images différentes simultanément.
La puce combine des matériaux extrêmement fins avec des nanostructures appelées métasurfaces. Ces surfaces ultra-minces sont conçues pour diriger la lumière à des échelles bien plus petites qu'une longueur d'onde.
Pourquoi cela fonctionne-t-il sans système de refroidissement ? Parce que le fonctionnement à température ambiante est beaucoup plus facile à développer et à déployer. Les photons peuvent transporter les informations avec une bande passante plus large, une transmission plus rapide et moins de perte d'énergie que les électrons.