De meilleurs appareils électroniques grâce à la matière quantique
Les lois définissant le comportement des atomes sont simples et peu nombreuses, et pourtant la matière existe en d’infinies variétés, dont certaines qui n’ont probablement pas encore été découvertes. La physique de la matière condensée tente d’expliquer différents états de la matière et d’en prédire de nouveaux.
Les isolateurs topologiques sont un exemple fascinant de nouvel état de la matière et constituent le domaine de recherche de Joseph Maciejko, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur la théorie de la matière condensée.
Les isolateurs topologiques ont été découverts en 2007, se classant parmi les dix découvertes scientifiques de l’année. Ils constituent une catégorie unique de matériaux quantiques capables de conduire l’électricité à leur surface, en perdant peu ou pas de chaleur. De façon générale, les matériaux quantiques sont des substances qui, soumises à des températures extrêmement basses, acquièrent une superconductivité, ainsi que certaines formes inhabituelles de magnétismes et d’autres qualités physiques encore mal comprises.
La mécanique quantique étudie le fonctionnement des particules qui composent les atomes. À partir des lois de la mécanique quantique, M. Maciejko et son équipe élaborent des modèles mathématiques permettant de comprendre et de prédire les propriétés des isolateurs topologiques. Si ces propriétés peuvent être utilisées dans les microprocesseurs, les isolateurs topologiques pourraient permettre de fabriquer des tablettes électroniques et autres appareils novateurs et plus éconergétiques.
Les recherches de M. Maciejko améliorent notre compréhension de la matière quantique et pourraient conduire à des découvertes révolutionnaires en matière d’appareils électroniques personnels, ainsi qu’à d’autres avancées technologiques.