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De la microélectronique à la nanoélectronique quantique

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Eva Dupont-Ferrier : Université de Sherbrooke

Résumé de la communication

Depuis l'invention du transistor en 1947, brique de base des dispositifs électroniques, l'électronique a révolutionné nos vies et est désormais omniprésente (ordinateurs, téléphones, voitures, ...). Les performances des dispositifs ont augmenté de manière exponentielle depuis plusieurs décennies grâce aux progrès de la microfabrication et à la réduction constante de la taille des transistors. Cependant, ces progrès atteignent aujourd'hui une limite en raison des lois de la mécanique quantique qui entrent en jeu dans de si petits dispositifs (quelques dizaines de nm) et de la variabilité : Les transistors sont maintenant si petits que le déplacement d'un seul atome dopant dans le transistor peut avoir un impact dramatique sur ses performances. Dans cette présentation, je montrerai comment transformer l'obstacle actuel rencontré par l'électronique classique en un ingrédient clé pour construire des ordinateurs quantiques, considérés comme la future génération d'ordinateurs, qui présenteront des capacités sans précédent que les ordinateurs classiques ne peuvent atteindre.

Résumé du colloque

La physique quantique est au cœur de la révolution électronique des dernières décennies, étant un élément clé de notre compréhension de dispositifs tels que le transistor et le laser. Toutefois, plusieurs phénomènes émergents de la physique quantique, par exemple l’intrication quantique ou la superposition d’états, restent encore sous exploités. La réalisation de plus en plus imminente d’un ordinateur quantique et la création des nouvelles technologies nécessaires pour y arriver risquent de modifier en profondeur de nombreux programmes de recherche en sciences et technologies et de bouleverser plusieurs pans de notre société. Ce colloque réunira des chercheurs de renommée internationale qui œuvrent dans ce domaine de recherche et qui ont réfléchi aux enjeux sociétaux liés à cette deuxième révolution quantique.

Les nouvelles technologies quantiques promettent premièrement une puissance de calcul inégalée par les ordinateurs classiques pour certains problèmes. Par exemple, elles permettront d’augmenter l’efficacité d’innombrables industries (aviation, livraison, manufacture, finance, etc.) et elles accéléreront la découverte de nouvelles molécules pouvant entre autres être utilisées pour créer de nouveaux médicaments. Ensuite, elles permettront de simuler la nature infiniment plus facilement, donnant accès à un outil formidable pour la recherche fondamentale. La recherche de nouveaux matériaux quantiques ouvre aussi la porte à l’ingénierie de capteurs ayant une taille plus faible et/ou une précision et une sensibilité augmentées. De plus, le potentiel des technologies quantique de briser tous les protocoles de cryptographie utilisés aujourd’hui implique des enjeux sociétaux de cybersécurité, de sécurité nationale et de vie privée. Toutes ces avancées ne représentent que la pointe de l’iceberg et celles que nous pouvons imaginer aujourd’hui. Ce colloque a pour but de sensibiliser les chercheurs et le grand public aux toutes dernières et futures innovations en technologies quantiques et à leurs impacts sociétaux potentiels.

Contexte

section icon Thème du congrès 2021 (88e édition) :
Du jamais su
news icon Thème du colloque :
La deuxième révolution quantique
Discutant-e- de la session : Catherine Pépin Eva Dupont-Ferrier
section icon Date : 6 mai 2021

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Thème du colloque :

La deuxième révolution quantique