Un ordinateur fait de cristaux liquides ondulerait de calculs

Un ordinateur fait de cristaux liquides ondulerait de calculs


Une proposition d’ordinateur construit à l’aide de cristaux liquides – similaires à ceux que l’on trouve dans les téléviseurs LCD – utiliserait l’orientation des molécules pour stocker des données. Les calculs ressembleraient à des ondulations à travers le liquide

La physique


19 août 2022

Gouttelette de cristal liquide sous un microscope

Karl Gaff/Photothèque scientifique

Les ondulations et les imperfections des cristaux liquides comme celles que l’on trouve dans les téléviseurs pourraient être utilisées pour construire un nouveau type d’ordinateur.

Žiga Kos de l’Université de Ljubljana en Slovénie et Jörn Dunkel du Massachusetts Institute of Technology ont proposé des alternatives pour les composants de base des ordinateurs utilisant des cristaux liquides dits nématiques plutôt que de l’électronique.

Les cristaux liquides sont constitués de molécules en forme de bâtonnets qui flottent comme un fluide, et dans ceux qui sont nématiques, les molécules sont pour la plupart parallèles les unes aux autres. Pour les appareils comme les écrans de télévision, la molécule étrange qui fait face dans le mauvais sens doit être éliminée pendant le processus de fabrication, mais ces défauts sont essentiels pour la construction d’un ordinateur à cristaux liquides, explique Kos.

Dans les ordinateurs ordinaires, les informations sont stockées sous la forme d’une série de bits, des versions électroniques de 1 et de 0. Dans l’ordinateur à cristaux liquides de Kos et Dunkel, l’information serait plutôt traduite en une série d’orientations défectueuses. Un défaut de cristal liquide pourrait coder une valeur différente pour chaque degré différent de désalignement avec d’autres molécules.

Les champs électriques pourraient alors être utilisés pour manipuler les molécules afin d’effectuer des calculs de base, similaires au fonctionnement de circuits simples appelés portes logiques dans un ordinateur ordinaire. Les calculs sur l’ordinateur proposé apparaîtraient comme des ondulations se propageant à travers le liquide.

Dunkel dit que parce que l’ordinateur à cristaux liquides n’utiliserait pas seulement des 0 et des 1, certains de ses calculs seraient analogues au fonctionnement des ordinateurs quantiques, car ils peuvent traiter simultanément plus d’informations que les ordinateurs conventionnels. Plus précisément, des états qui ne sont pas tout à fait des 0 et pas tout à fait des 1 qui n’existent pas dans les ordinateurs conventionnels pourraient être utilisés. Comme la technologie des cristaux liquides est assez avancée, il ne faudra peut-être pas autant de temps pour construire un ordinateur à partir d’eux que pour construire des ordinateurs quantiques, explique Dunkel.

Les cristaux liquides sont des matériaux familiers car nous passons beaucoup de temps à regarder des écrans, explique Thomas Machon de l’Université de Bristol au Royaume-Uni, mais la nouvelle étude montre qu’ils pourraient être utilisés d’une manière très différente – pour imiter les ordinateurs quantiques.

Kos dit que d’autres chercheurs ont déjà déplacé et assemblé avec succès des défauts de cristaux liquides dans des motifs avec des champs électriques dans des expériences, de sorte que la technologie la plus basique pour commencer à construire un ordinateur à cristaux liquides nématiques existe déjà.

Référence de la revue : Avancées scientifiquesDOI : doi.org/10.1126/sciadv.abp8371

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