« 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

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.