Un ordinateur sans temps de démarrage bientôt possible ?
Grâce aux propriétés du graphène et du spin des électrons

Le , par Idelways, Expert éminent sénior
Mise à jour du 19/10/2010 par Idelways

Le graphène, constituant assez « vulgaire » de la mine de crayon, a grandement gagné en noblesse et en notoriété depuis que des travaux sur ses propriétés ont été récompensés par le Prix Nobel 2010 de physique le mois dernier.

Une de ses applications possibles concerne les matériaux de l'informatique du future. Après les transistors ultra-rapides (lire ci-avant), un autre projet est en effet en cours d'études à l'Université de Californie de Riverside.

Il s'agit de « l'ordinateur à spin », qui permettrait aux PC et autres mobiles du futur de ne jamais avoir à perdre de temps au démarrage. Et pour cause, ils resteraient allumées en permanence. Et ce, sans — virtuellement — la moindre consommation d'électricité.

Les machines fondées sur cette technologie utilisent le spin des électrons comme moyen efficace de stockage et de traitement des données, produisant ainsi nettement moins de chaleur que les plus Green-IT des machines actuelles. Et donc moins consommatrice d'énergie.

Pour mémoire, le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et sa charge électrique. Le spin de l'électron joue un rôle important dans le magnétisme. La manipulation des courants de spins dans des nano-circuits a conduit à un nouveau champ de recherche : la spintronique.

Les physiciens derrière cette idée d'application de la spintronique aux PC affirment pouvoir polariser un électron et lui donner la direction de spin souhaitée (positif ou négatif). Autrement dit, il est possible de leur faire stocker des 0 et des 1.

Comme la taille des électrons est extrêmement réduite, la quantité de mémoire qui peut être utilisée et traitée est considérable par rapport à l'électronique actuelle.

Le spin en tant que tel est une propriété quantique connue depuis presque un siècle. Sa manipulation en laboratoire n'est donc pas nouvelle.

La grande nouveauté de l'Université de Californie est d'utiliser le graphène, une feuille d'atomes de carbones disposés en forme de nid d'abeilles, comme un conducteur résistant, qui chauffe peu, pour canaliser les injections des directions des spins.

Le graphène serait parmi les meilleurs matériaux en termes de transport du spin à température ambiante, selon Roland Kawakami, professeur de physique et d'astronomie à Riverside.

Mais si le graphène semble idéal, deux challenges restent à relever.

Selon Kawakami, les électrodes ferromagnétiques qui injectent les états du spin à la feuille de graphène seraient inefficaces. Mais l'équipe serait en passe de réussir à résoudre cette limitation en insérant une couche isolante nanométrique entre l'électrode et la feuille de graphène, ce qui a permis une amélioration drastique des performances.

L’autre challenge encore à relever est le temps de vie des états de spin qui sont des milliers de fois plus courts que ce que la théorie prédisait. Or plus long est ce temps de vie, plus le nombre d'opérations de calculs pouvant être effectuées est grand.

Bref, le rêve de l'ordinateur quantique qui ne s'éteint jamais est certes en passe de devenir une réalité.

Mais il n'est pas encore tout à fait là..

Source : le site de l'Université de Californie à Riverside

Et vous ?

Pensez-vous que cette technologie a de l'avenir où vous semble-t-elle difficilement réaliste et trop futuriste ?

En collaboration avec Gordon Fowler


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Avatar de Leonhart Leonhart - Membre confirmé https://www.developpez.com
le 19/10/2010 à 16:38
Force est de constater que les asiatiques ont toujours été très fort en électronique. Au début, en tant que fabricant, puis, maintenant qu'ils possèdent les process, en tant que chercheur.

Que le processeur du futur soit fait par INTEL, AMD, MSI ou même LG, qu'importe
Avatar de riete riete - Membre expérimenté https://www.developpez.com
le 20/10/2010 à 9:05
Il ne s'agit pas juger encore une fois qu'elle est l'ethnie qui à l'intellect le plus développé ou non pour faire des découverte.

Je suis certain que nous sommes tous d'accord (ou presque ) pour dire que les capacités de découvrir, d'innover de révolutionner ne sont pas le propre d'une région du monde, mais le résultats d'un faisceau d'évènements qui concours à la puissance économique. Et ceci de façon cyclique.

Aujourd'hui c'est la Chine qui est sur le devant de la scène, hier l'US et le Japon, plus en avant l'Europe et il y a bien plus longtemps les Babylonien et les Egyptiens.

Le cycle continue et il continuera longtemps encore si nous ne faisons pas tous péter !!!

En conclusion, il faut accepter que la Chine soit puissante, le monde lui a donné les moyens de rattrapé son retard en quelques décénnies en lui fournissant les bases de sa technologie pour fabriquer à moindre coût.

On récolte toujours ce que l'on a semé !!! Cela pourrait être un proverbe Chinois
Avatar de Katleen Erna Katleen Erna - Expert éminent sénior https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 14:57
Le graphène pourrait faire disparaître les ventilateurs dans les ordinateurs, par ses propriétés de refroidissement autonome
Mise à jour du 05.04.2011 par Katleen


Il y a quelques mois, nous vous parlions déjà du graphène et des nombreuses possibilités qu'il offrait. Ce matériau, qui est aujourd'hui annoncé comme le successeur du silicone, fait à nouveau parler de lui, grâce à des propriétés "qui n'avaient jamais été constatées avant".

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois affirment en effet que les ordinateurs embarquants ce type de puces pourraient fonctionner sans ventilateurs.

Ils affirment, suite à des tests réalisés à l'aide de la pointe d'un microscope atomique permettant des mesures de température à l'échelle du nanomètre, que les transistors en graphène se refroidissent bien plus vite que ceux en silicone, ce qui réduit la température des coeurs même lorsque de l'électricité circule à travers les composants.

"Dans le silicone, et dans la plupart des matériaux, la chaleur électronique dépasse largement l'auto-refroidissement. Cependant, nous avons constaté qu'avec les transistor en graphène, il y a des régions où le refroidissement thermoélectrique dépasse la chaleur générée, ce qui permet à ces puces de se refroidir elles-mêmes.", explique le professeur William King, responsable du projet.

Un point positif en plus, pour ce matériau qui a déjà le vent en poupe.

Dirons nous bientôt adieu à ces chers gourmands et bruyants ventilateurs ?

Source : Université de l'Illinois

Le graphène remplacera-t-il totalement le silicone ? Quand ?
Avatar de remooz remooz - Membre régulier https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 15:19
Silicium et pas silicone !

Bien pour un site qui a comme sous-titre : Club des professionnels de l'informatique
Avatar de Bromure Bromure - Membre à l'essai https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 15:21
Silicone, lol

silicone, silicium, learn the difference, it could save your boobs.

oops, burned.
Avatar de Priato Priato - Membre habitué https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 15:23
Va falloir que les fournisseurs de ventilo et/ou radiateurs se recyclent... Ou peut être verra t on tous ces Lobby faire pression pour que cette technologie n'arrive pas... (oui je sais sur ce coup je suis pessimiste...)
Avatar de lnotray lnotray - Nouveau membre du Club https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 16:16
Faudra qu'ils m'expliquent ce que c'est que ce "self-cooling effect"...jamais vu ça dans la moindre publi.
L'effet thermoélectrique c'est un déplacement de chaleur forcé, donc je vois pas en quoi ça ferait moins de chaleur à dissiper.
Avatar de grafikm_fr grafikm_fr - Expert confirmé https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 17:52
Citation Envoyé par lnotray Voir le message
Faudra qu'ils m'expliquent ce que c'est que ce "self-cooling effect"...jamais vu ça dans la moindre publi.
Refroidissement par effet Peltier, je suppose.
Avatar de Gog077 Gog077 - Membre régulier https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 18:06
Citation Envoyé par grafikm_fr Voir le message
Refroidissement par effet Peltier, je suppose.
Si c'était le cas, ça produirait beaucoup plus de chaleur que de froid. L'effet Peltier ne permet pas de générer qu'un refroidissement.

Je pense simplement que la capacité du matériaux à dissiper la chaleur est suffisamment importante pour supporter le courant électrique qui pourrait le traverser sans besoin de rajouter de gros radiateurs et ventilateurs.

Par contre c'est pas pour demain, car ce matériaux semble encore très cher à produire.
Avatar de cs_ntd cs_ntd - Membre éprouvé https://www.developpez.com
le 05/04/2011 à 23:20
Bin j'ai peut être mal compris mais il me semble que les transistors en graphène produisent tellement peu de chaleur qu'elle arrive à se dissiper naturellement... Non ?

Néanmoins, si le graphène est aussi prometteur, vivement sont arrivé sur le marché. Je prends les paris pour 5 ans
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