Des chercheurs de Concordia ont fait une percée qui pourrait aider vos appareils électroniques à devenir encore plus intelligents.

Leurs découvertes, qui examinent le comportement des électrons dans la nanoélectronique, ont été publiés dans la revue Communication Nature .

L'article a été co-écrit par le doctorant actuel Andrew McRae (MSc 13) et Alexandre Champagne, professeur agrégé de physique à la Faculté des arts et des sciences, avec deux anciens de Concordia, James M. Porter (MSc 15, BSc 11) et Vahid Tayari (PhD 14).

Champagne est satisfait de l'accueil réservé à la recherche. « Nous avons été ravis lorsque notre article a été accepté par Communication Nature en raison du respect que la revue a dans le domaine, " il dit.

Champagne, le chercheur principal de l'étude, est également président du Département de physique de Concordia et de la Chaire de recherche de l'Université Concordia en nanoélectronique et matériaux quantiques.

Nature Communications est un accès libre, revue pluridisciplinaire dédiée à la publication de la recherche en biologie, la physique, chimie et sciences de la terre. "La revue est connue pour publier des avancées importantes dans chaque domaine, " dit Champagne.

La nature quantique des électrons

McRae, l'auteur principal de l'article, explique la recherche. "Notre étude met en lumière les problèmes rencontrés par les ingénieurs lors de la construction de nanoélectronique moléculaire, et comment ils pourraient être capables de les surmonter en exploitant la nature quantique des électrons, " il dit.

"Nous avons montré expérimentalement que nous pouvons contrôler si les particules chargées positivement et négativement se comportent de la même manière dans des transistors à nanotubes de carbone très courts. En particulier, nous avons montré que dans certains dispositifs d'environ 500 atomes de long, les charges positives sont plus confinées et agissent plus comme des particules, tandis que les charges négatives sont moins bien confinées et agissent plus comme des ondes."

Ces résultats suggèrent de nouvelles possibilités d'ingénierie. "Cela signifie que nous pouvons profiter de la nature quantique des électrons pour stocker des informations, " dit McRae.

Maximiser les différences entre le comportement des charges positives et négatives pourrait conduire à une nouvelle génération de dispositifs électroniques quantiques deux-en-un, il explique. La découverte pourrait avoir des applications en informatique quantique, détection de rayonnement et électronique à transistors.

Cette, à son tour, pourrait éventuellement conduire à des appareils électroniques grand public plus intelligents et plus efficaces.

Transistors quantiques ultra-courts

« Les implications les plus intéressantes concernent la construction de circuits quantiques avec des dispositifs uniques qui peuvent soit stocker, soit transmettre des informations quantiques en appuyant simplement sur un interrupteur, " dit McRae.

"Notre étude montre également que nous pouvons construire des appareils à double capacité, ce qui pourrait être utile pour construire des appareils électroniques plus petits et emballer les choses plus étroitement. En outre, ces transistors à nanotubes ultra-courts pourraient être utilisés comme outils pour étudier l'interaction entre l'électronique, magnétisme, mécanique et optique, au niveau quantique."