Il est tentant de rejeter la technologie des écrans à points quantiques comme un autre gadget de liste de contrôle, quelque chose que les comparses du marketing adorent mais qui n’ajoute pas vraiment grand-chose à l’expérience visuelle réelle. Sauf qu’il vient de recevoir l’une des plus hautes distinctions scientifiques, un prix Nobel.
Plus précisément, Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus et Alexei I. Ekimov ont reçu conjointement le prix Nobel de chimie 2023 « pour la découverte et la synthèse de points quantiques ».
Dans le contexte de la technologie des écrans, les points quantiques sont associés à des couleurs plus vives et plus précises. On peut soutenir que cet avantage n’est pas toujours évident, telle est l’omniprésence récente de la technologie des points quantiques dans les listes de spécifications d’écran.
Certes, la simple inclusion de la technologie des points quantiques ne garantit pas qu’un écran sera quelque chose de spécial.
Mais cela ne veut pas dire que la technologie sous-jacente n’est pas encore tout à fait fascinante et plutôt brillante. Il s’avère également que les points quantiques sont utilisés pour bien plus que simplement faire ressortir un peu plus les couleurs dans votre jeu préféré.
Alors, que sont les points quantiques ? En termes simples, de minuscules perles cristallines de matériau mesurant quelques dizaines d’atomes de diamètre. Pour mettre leurs tailles en contexte, l’échelle d’un point quantique se rapporte à un ballon de football dans à peu près la même proportion que le ballon de football à la planète Terre entière. Alors oui, ils sont petits.
Ils doivent être aussi petits car ils reposent sur le fait que les effets quantiques se déclenchent lorsque les matériaux sont réduits à de si petites échelles. En termes simples, la taille compte à l’échelle quantique.
Tout dépend de l’espace disponible pour les électrons à cette échelle minuscule et de la dualité onde-particule des électrons. Plus la particule est petite, plus l’espace disponible pour l’élément d’onde de la double nature de l’électron est petit.
C’est compris? Eh bien, pour faire court, si vous faites des perles suffisamment petites, elles commencent à faire des choses non newtoniennes vraiment étranges. C’est comme absorber la lumière puis la réémettre à une longueur d’onde totalement différente.
Il s’avère également que les longueurs d’onde émises par les points quantiques dépendent de leur taille. Encore une fois, cela a à voir avec l’élément onde de la dualité de l’électron. Différentes tailles de points quantiques permettent différentes tailles d’ondes électroniques et, par conséquent, différentes longueurs d’onde d’émission de lumière.
Dans le monde réel, les points quantiques peuvent être utilisés pour « nettoyer » efficacement la qualité de la lumière du rétroéclairage LED utilisé par la plupart des moniteurs PC et téléviseurs LCD actuels. Et cela donne des couleurs plus précises et plus éclatantes une fois que la lumière améliorée est poussée à travers les sous-pixels rouge, vert et bleu d’un panneau LCD.
Ensemble, Bawendi, Brus et Ekimov ont avancé la notion de base des effets d’échelle quantique grâce à une meilleure compréhension, puis vers des applications pratiques réelles grâce à la capacité de fabriquer réellement des points quantiques.
Parallèlement à leur utilisation dans les affichages numériques, les points quantiques se trouvent dans les lampes LED médicales utilisées pour éclairer et identifier les tissus tumoraux. À l’avenir, les chercheurs pensent qu’ils pourraient contribuer à une électronique flexible, à de minuscules capteurs, à des cellules solaires plus fines et à des communications quantiques cryptées.
Alors oui, la prochaine fois que vous verrez « point quantique » dans la liste des spécifications d’un moniteur, vous saurez que c’est quelque chose d’assez intelligent pour mériter un prix Nobel, et pas seulement un autre gadget marketing.