« La physique quantique est un monde contre-intuitif et empreint d’étrangeté… C’est ce caractère hors du commun qui en fait, selon moi, un véritable terrain de jeu pour l’esprit !»

Les chercheurs

Saad Yalouz

Université de Franche Comté
Physique

La physique quantique : un allié de taille pour transférer de l’information à l’échelle nanoscopique.

Saad Yalouz est un jeune chercheur en physique qui travaille au sein du laboratoire UTINAM à Besançon. Il explore une problématique qui influera considérablement sur les ordinateurs de demain : le transfert de l’information à échelle nanoscopique, soit un million de fois plus petit que le diamètre d’un cheveu !

Avec l’avènement de l’informatique, les composants utilisés au sein de nos ordinateurs ont eu tendance à se miniaturiser. Notre avancée dans ce secteur est telle qu’à l’heure actuelle, nous possédons tous dans nos poches un mini-ordinateur surpuissant appelé « smartphone » dont les performances de calculs dépassent celles des tout premiers ordinateurs. Mais le progrès ne s’arrête pas là !

En effet, notre quête de miniaturisation est si importante que nous cherchons dorénavant à créer des composants informatiques de la taille d’une molécule. Mais à ce stade, un nouveau problème se pose : comment transférer l’information à une échelle si petite ? À l’échelle moléculaire, les lois physiques qui priment ne sont plus celles que l’on connaît classiquement : les données informatiques ne peuvent plus être transmises par courant électrique. Il faut alors trouver une autre alternative qui est régie par les étranges lois de la Mécanique quantique. C’est à ce moment-là qu’intervient Saad en tant que physicien théoricien.

Sa recherche consiste à étudier, grâce aux mathématiques et à la simulation numérique, une nouvelle manière de transférer de l’information à partir des lois quantiques. Pour cela, il part d’une molécule dont l’architecture va représenter pour lui un réseau. Il étudie alors comment « l’information quantique » va pouvoir se déplacer entre les différents noeuds de ce réseau moléculaire (si cette dernière est transmise, piégée, freinée …). Grâce à cette étude, il voit émerger de nouvelles propriétés de transfert propres au monde quantique qui permettront un jour de fabriquer des ordinateurs encore plus puissants et efficaces.

Objectifs
  • Caractériser théoriquement la propagation « d’information quantique » sur des réseaux moléculaires de formes différentes.
  • Construire une théorie pour prédire la propagation « d’information quantique » en combinant développement mathématique et simulation numérique.