Solide, liquide, gazeux et plasma. Les états de la matière ne se limitent pas à ces quatre états principaux. Des physiciens viennent d’ailleurs de révéler des preuves expérimentales de l’existence d’un nouvel état de la matière. Un état dit de supraconductivité topologique qui pourrait augmenter les capacités de stockage et de calcul informatiques.

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[EN VIDÉO] Kézako : de quoi est composée la matière ? Pourquoi est-ce solide, liquide ou gazeux ? Les trois états principaux de la matière nous sont familiers. Mais si l’on veut expliquer pourquoi ils existent, il nous faut plonger au cœur de la matière. Plongeons donc dans cet épisode de Kézako, avec Unisciel et l’université de Lille 1, pour découvrir la matière dans tous ses états.

La supraconductivité topologique, c'est le nom donné au nouvel état de la matière présenté par des chercheurs de l'université de New York (États-Unis). Une découverte qui ouvre des perspectives intéressantes en matière d'accroissement des capacités de stockage des dispositifs électroniques ainsi qu'en matière d'informatique quantique.

Rappelons que l'informatique classique traite des bits numériquesnumériques sous forme de 0 et de 1. Dans les ordinateurs quantiquesordinateurs quantiques, les bits quantiques - ou qubitsqubits - travaillent sur toutes les valeurs comprises entre 0 et 1. De quoi augmenter de manière exponentielle la capacité et la vitessevitesse de traitement des données.

Le nouvel état de la matière découvert par des chercheurs de l’université de New York (États-Unis) pourrait servir de plateforme d’hébergement pour des particules de Majorana susceptibles de stocker de l’information quantique. © The Digital Artist, Pixabay License
Le nouvel état de la matière découvert par des chercheurs de l’université de New York (États-Unis) pourrait servir de plateforme d’hébergement pour des particules de Majorana susceptibles de stocker de l’information quantique. © The Digital Artist, Pixabay License

Une plateforme pour particules de Majorana

Les travaux des chercheurs américains portent sur le passage d'un état de supraconductivitésupraconductivité conventionnelle à ce nouvel état topologique. Ils ont mesuré la barrière énergétique entre ces deux états et la signature de cette transition dans le paramètre d'ordre qui gouverne ce nouvel état de supraconductivité topologique.

Les chercheurs se sont concentrés sur les particules de Majorana. Des particules intéressantes en raison de leur potentiel à stocker de l'information quantique. Mais pour lesquelles il n'existe pas de matériaumatériau hôte naturel. Les physiciensphysiciens ont donc cherché à concevoir de nouvelles formes de matière comme des plateformes qui pourraient les recevoir. « La découverte de la supraconductivité topologique dans une plateforme à deux dimensions ouvre la voie à la constructionconstruction de qubits topologiques évolutifs pour stocker non seulement des informations quantiques, mais également pour manipuler les états quantiques sans erreur », conclut Javad Shabani, physicien à l'université de New York.