dimanche, juin 15, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Une barrière invisible : comment le magnésium protège le futur de l'informatique

Une barrière invisible : comment le magnésium protège le futur de l’informatique

par La rédaction
8 février 2024
en Quantique, Technologie

Une découverte récente ouvre de nouveaux horizons pour l’amélioration des matériaux supraconducteurs, essentiels à la construction des qubits, le cœur des ordinateurs quantiques. Cette avancée, réalisée par les scientifiques du Laboratoire National de Brookhaven du Département de l’Énergie des États-Unis, met en lumière l’impact significatif d’une couche de magnésium sur les propriétés du tantale.

Le tantale, un matériau supraconducteur, se distingue par son potentiel dans la fabrication des qubits, éléments fondamentaux des ordinateurs quantiques. La recherche, publiée dans la revue Advanced Materials, révèle qu’une fine couche de magnésium peut prévenir l’oxydation du tantale, en améliorer la pureté et augmenter sa température opérationnelle en tant que supraconducteur. Ces améliorations pourraient renforcer la capacité du tantale à conserver l’information quantique.

Les travaux antérieurs avaient déjà identifié l’oxydation comme un défi majeur, diminuant la cohérence quantique du tantale. Mingzhao Liu, scientifique au CFN et auteur principal de ces études, explique que l’oxygène réagit avec le tantale pour former une couche isolante amorphe, perturbant ainsi la cohérence quantique. La nouvelle stratégie consiste à appliquer une couche de magnésium pour contrer ce processus.

Des Résultats Prometteurs

Les études de spectroscopie photoélectronique par rayons X ont confirmé l’efficacité de la couche de magnésium dans la limitation de la formation d’oxyde de tantale. Une couche extrêmement mince d’oxyde de tantale, confinée sous l’interface magnésium/tantale, n’affecte pas le reste du réseau de tantale, contrairement au tantale non revêtu.

Le magnésium a eu un effet bénéfique inattendu : il a « épongé » les impuretés présentes par inadvertance dans le tantale et, par conséquent, a augmenté la température à laquelle il fonctionne en tant que supraconducteur.

« Même si nous fabriquons ces matériaux sous vide, il y a toujours des gaz résiduels – oxygène, azote, vapeur d’eau, hydrogène. Et le tantale est très doué pour aspirer ces impuretés« , explique M. Liu. « Quelles que soient les précautions prises, il y aura toujours ces impuretés dans le tantale.« 

Articles à explorer

Réalisation d'une percée : Simulation efficace du circuit quantique sycomore de 53 qubits de Google

Réalisation d’une percée : Simulation efficace du circuit quantique sycomore de 53 qubits de Google

23 avril 2025
Un prototype nécessitant 20 fois moins de puissance cryogénique pour lire des qubits

Un prototype nécessitant 20 fois moins de puissance cryogénique pour lire des qubits

14 février 2025
Ces diagrammes moléculaires comparent l’oxydation du tantale natif (Ta), à gauche, où l’oxyde pénètre dans le réseau Ta, à celle du tantale recouvert d’une couche ultramince de magnésium (Mg), à droite. Le Mg agit comme une barrière à l’oxygène, supprimant efficacement l’oxydation du Ta, et élimine les impuretés du Ta. Ces deux éléments améliorent les propriétés supraconductrices de la couche mince de Ta sous-jacente, ce qui se traduit dans les graphiques par une transition plus nette vers la supraconductivité à une température plus élevée. (Laboratoire national de Brookhaven)

Mais lorsque les scientifiques ont ajouté le revêtement de magnésium, ils ont découvert que sa forte affinité pour les impuretés les extrayait. Le tantale plus pur ainsi obtenu avait une température de transition supraconductrice plus élevée.

Cela pourrait être très important pour les applications, car la plupart des supraconducteurs doivent être maintenus très froids pour fonctionner. Dans ces conditions ultra-froides, la plupart des électrons conducteurs s’apparient et se déplacent dans le matériau sans résistance.

« Même une légère augmentation de la température de transition pourrait réduire le nombre d’électrons non appariés restants« , a déclaré M. Liu, ce qui pourrait faire du matériau un meilleur supraconducteur et augmenter son temps de cohérence quantique.

« Des études de suivi seront nécessaires pour déterminer si ce matériau améliore les performances des qubits« , a déclaré M. Liu. « Mais ce travail fournit des informations précieuses et de nouveaux principes de conception des matériaux qui pourraient ouvrir la voie à la réalisation de systèmes informatiques quantiques à grande échelle et à haute performance.« 

En synthèse

Cette recherche offre des perspectives précieuses et de nouveaux principes de conception de matériaux qui pourraient faciliter la réalisation de systèmes informatiques quantiques à grande échelle et haute performance. L’ajout d’une couche de magnésium au tantale représente une avancée significative dans la lutte contre l’oxydation et l’amélioration des propriétés supraconductrices, essentielles à l’efficacité des qubits.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le tantale ?

Le tantale est un matériau supraconducteur prometteur pour la fabrication de qubits, les unités de base de l’informatique quantique.

Pourquoi le magnésium est-il important ?

Le magnésium prévient l’oxydation du tantale, améliore sa pureté et augmente sa température de supraconductivité.

Quels sont les avantages de cette découverte ?

Cette avancée pourrait améliorer la capacité des qubits à conserver l’information quantique, un pas de plus vers l’informatique quantique à grande échelle.

Comment la recherche a-t-elle été menée ?

La recherche a utilisé des techniques avancées comme la microscopie électronique à transmission et la spectroscopie photoélectronique par rayons X.

Quelles sont les implications futures ?

Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles stratégies pour améliorer les matériaux supraconducteurs et, par extension, la performance des ordinateurs quantiques.

Références

Légende illustration : « Chenyu Zhou, chercheur associé au Center for Functional Nanomaterials (CFN) du Brookhaven National Laboratory et premier auteur de l’étude, avec Mingzhao Liu (CFN), Yimei Zhu (CMPMS) et Junsik Mun (CFN et CMPMSD), dans le système de mesure des propriétés physiques DynaCool (PPMS) du CFN. L’équipe a utilisé cet outil pour fabriquer des films minces de tantale avec et sans couche protectrice de magnésium afin de déterminer si le revêtement de magnésium minimiserait l’oxydation du tantale. (Jessica Rotkiewicz/Brookhaven National Laboratory) »

Article : « Ultrathin Magnesium-Based Coating as an Efficient Oxygen Barrier for Superconducting Circuit Materials » – DOI: 10.1002/adma.202310280

Tags: Informatique quantiquemagnesiumqubitssuperconducteurtantale
TweetPartagePartagePartageEnvoyer
Article précédent

Des scientifiques créent une « bougie d’allumage » efficace pour les expériences de fusion

Article suivant

Des physiciens repoussent les frontières du confinement de la lumière

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Proxima Fusion lève 130 millions d'euros, record européen pour la fusion énergétique
Fusion

Proxima Fusion lève 130 ME, record européen pour la fusion énergétique

il y a 2 jours
TotalEnergies et Mistral AI s'allient pour développer l'intelligence artificielle dans l'énergie
Intelligence artificielle

TotalEnergies et Mistral AI s’allient pour développer l’intelligence artificielle dans l’énergie

il y a 2 jours
L'électrolyte intelligent offre une double protection contre l'emballement thermique des batteries lithium-ion
Batterie

L’électrolyte intelligent offre une double protection contre l’emballement thermique des batteries lithium-ion

il y a 2 jours
"Le plus petit violon du monde" grâce aux nanotechnologies
Nanotechnologie

« Le plus petit violon du monde » grâce aux nanotechnologies

il y a 4 jours
Une startup australienne met des neurones humains dans un ordinateur pour repenser l'intelligence artificielle
Intelligence artificielle

Une startup australienne met des neurones humains dans un ordinateur pour repenser l’intelligence artificielle

il y a 4 jours
Mise au point du premier ordinateur 2D sans silicium au monde
Matériaux

Mise au point du premier ordinateur 2D sans silicium au monde

il y a 4 jours
Plus d'articles
Article suivant
Des physiciens repoussent les frontières du confinement de la lumière

Des physiciens repoussent les frontières du confinement de la lumière

La formation des cristaux : une énigme de 60 ans résolue

La formation des cristaux : une énigme de 60 ans résolue

La capacité exceptionnelle des batteries Lithium-Soufre

La capacité exceptionnelle des batteries Lithium-Soufre

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme : Amazon partenaire

Articles récents

Photocatalyse : produire de l'hydrogène « vert » par photolyse de l’eau sans générer de pollution

Photocatalyse : produire de l’hydrogène « vert » par photolyse de l’eau sans générer de pollution

15 juin 2025
Comment l'innovation pourrait faire baisser le coût du logement aux États-Unis

Comment l’innovation pourrait faire baisser le coût du logement aux États-Unis

15 juin 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com