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Des LEGO pour construire des ordinateurs quantiques

Publié le: 21/01/2020  |  Par: Guide Informatique  
Des LEGO pour construire des ordinateurs quantiques

Depuis plus de cinquante ans les LEGO sont l’un des jouets préférés des enfants. Ces petits blocs de plastiques peuvent être emboités de toutes les manières pour réaliser toute sorte de construction, laissant ainsi libre cours à l’imagination. Leurs plus grands fans les ont souvent détournés de leur usage premier, que ce soit pour construire un pistolet, une maison ou une imprimante 3D. Mais aujourd’hui, des chercheurs de l’Université Lancaster au Royaume-Uni viennent de leur trouver un usage bien plus intéressant.

Ils ont placé 4 LEGO emboîtés et un personnage dans le réfrigérateur le plus froid du monde, atteignant à quelques 1,6 millidegrés prêt le zéro absolu, la température la plus froide possible, c’est-à-dire -273,15°C. C’est 200 000 fois plus froid que la température d’une pièce et 2000 fois que celle de l’espace profond. Ils ont également placé un mini radiateur et un thermomètre sur le bloc du dessus. Les chercheurs ont ainsi analysé la température des différents LEGO et ont constaté que chauffé le LEGO du haut n’avait aucune incidence sur la température de celui du bas. Une propriété qui n’est égalé par aucune autre matière, pas même des matières isolantes bien plus chères.

Les LEGO doivent leur comportement thermique à deux facteurs : premièrement leur système d’emboitement n’a que peu de points de contacts, il limite donc la propagation de la chaleur. Deuxièmement, ils sont formés d’une combinaison de matériaux spéciale nommé ABS pour Acrylonitrile, Butadiène et Styrène. L’entreprise a mis cinq ans a développé cette combinaison et l’a breveté en 1958. Elle pensait alors avoir inventé le plastique idéal pour ses jouets et non pas le matériau avec les meilleures propriétés thermiques à extrêmement basse température.

Cette propriété est surprenante mais son intérêt n’est pas évident. En réalité, elle pourrait s’avérer extrêmement utile pour concevoir des ordinateurs quantiques. En effet, ces ordinateurs surpuissants ont besoin de rester à des températures extrêmement froides. La moindre chaleur peut faire perdre ses propriétés thermiques à l’ordinateur. C’est l’une des principales limitations au développement des ordinateurs quantiques. Pour le moment seulement quelques entreprises comme IBM ou Google tentent de construire des ordinateurs quantiques. En 2019, Google avait annoncé avoir la suprématie quantique, c’est-à-dire être parvenu à faire quelque chose avec son ordinateur quantique qu’il est impossible de faire avec un ordinateur classique. En l’occurrence il s’agissait d’un calcul extrêmement complexe qui aurait pris 10 000 années à l’ordinateur classique le plus puissant du monde pour être résolu.

Cette découverte pourrait donc révolutionner le milieu. Évidemment, les ingénieurs n’envisagent pas de concevoir des ordinateurs quantiques en LEGO mais ils pourraient fabriquer des composantes avec la structure ABS. En particulier, cette structure pourrait être utilisée pour la fabrication de réfrigérateur de dilution. Ce type de réfrigérateur a été inventé il y a 50 ans, il est au centre d’une industrie de plusieurs milliards de dollars et est essentiel aux expériences modernes en physique et en ingénierie, dont, les ordinateurs quantiques.

Les LEGO pourraient donc ouvrir la voie au futur de l’informatique. En attendant, la structure ABS est déjà utilisée dans certaines imprimantes 3D.

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