À l’époque, les ordinateurs faisaient du bruit. Nous ne parlons pas de jouer de la musique ou des effets sonores, mais de créer une véritable agitation de l’intérieur. C’était surtout les têtes des disques durs qui se déplaçaient ou le grincement d’un modem, mais c’était réconfortant parce que vous saviez que quelque chose se passait. Aujourd’hui, vous avez de la chance si vous entendez un ventilateur vrombir. Mais un article dans la revue Nature Electronics (s’ouvre dans un nouvel onglet) (résumé par Intéressant Ingénierie (s’ouvre dans un nouvel onglet)) décrit l’utilisation des ondes acoustiques pour effectuer le même type de tâches que les électrons dans les processeurs informatiques. Les PC pourraient-ils être sur le point de chanter à nouveau ?
L’article est l’œuvre de Linbo Shao, Di Zhu et d’une équipe de la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences de Harvard. C’est intitulé Contrôle électrique des ondes acoustiques de surface et décrit une puce à ondes sonores qui fonctionne un peu comme un processeur photonique. Ces circuits exotiques échangent les hautes et basses tensions utilisées par les transistors pour créer des instructions binaires pour les photons modulés, en utilisant des dispositifs connus sous le nom de guides d’ondes pour transmettre des données.
La puce acoustique fonctionne de manière similaire, bien que la vitesse du son soit nettement plus lente que celle de la lumière ou de l’électricité. Cela n’a apparemment pas d’importance, grâce à la facilité avec laquelle les ondes acoustiques courtes peuvent être confinées à l’aide de structures nanométriques, tout en continuant à avoir de fortes interactions au sein de leur système. Ce confinement les rend utiles pour les applications informatiques classiques et quantiques.
Ce qui a été prouvé ici, c’est que les ondes acoustiques peuvent être contrôlées sur une plate-forme intégrée de niobate de lithium (un composé de niobium, de lithium et d’oxygène qui ne se produit pas naturellement mais qui forme des cristaux utilisés dans les guides d’ondes, les capteurs piézoélectriques et votre téléphone portable). Ils n’ont pas réellement construit de processeur acoustique, mais plutôt un modulateur capable de contrôler la phase, l’amplitude et la fréquence des ondes. Cela a permis à l’équipe de « régler » l’acoustique d’une manière qu’elle ne pouvait pas auparavant.
« Les appareils acoustiques précédents étaient passifs, mais nous avons maintenant la modulation électrique pour régler activement les appareils acoustiques, ce qui permet de nombreuses fonctionnalités dans le développement futur du traitement du signal micro-ondes à l’aide de ces types d’appareils acoustiques », a déclaré Shao, le premier auteur du article et professeur adjoint à Virginia Tech.
La prochaine étape consiste à construire des circuits d’ondes acoustiques plus grands et plus complexes qui s’intégreront à d’autres systèmes quantiques. « Notre travail ouvre la voie à des dispositifs et circuits basés sur des ondes acoustiques hautes performances pour le traitement des signaux micro-ondes de nouvelle génération ainsi qu’à des réseaux et interfaces quantiques sur puce reliant différents types de systèmes quantiques, y compris des systèmes atomiques à semi-conducteurs et des qubits supraconducteurs. « , a déclaré Shao.
Et quant aux CPU chantants (s’ouvre dans un nouvel onglet)eh bien, probablement pas : les ondes utilisées dans les expériences ont des fréquences mesurées en gigahertz, supérieures à celles de la soprano la plus redoutable.