Les spins dans le diamant se lisent à l'électricité express
Les ordinateurs quantiques exigent une mémoire fiable. Dans un cristal de diamant — carbone — l'information est stockée sous forme de direction de minuscules aiguilles magnétiques (spins) au niveau de défauts particuliers. Lire ces aiguilles avec de la lumière était peu pratique : l'optique est encombrante pour les puces. La nouvelle méthode fonctionne comme le développement d'une pellicule photo.
D'abord, le laser « expose » le spin : si l'aiguille pointe dans un sens, le défaut éjecte un électron dans un piège microscopique à la surface du diamant ; si elle pointe dans l'autre sens, rien. La charge peut y rester pendant des heures. Ensuite, en appliquant une tension et en éclairant à nouveau, les pièges sont secoués — et les électrons collectés créent une impulsion de courant. L'amplitude de ce photocourant permet de déterminer la direction initiale du spin. La méthode, appelée CCDMR (résonance magnétique avec piégeage de charge), est entièrement électrique : inutile de capter de faibles éclairs. Elle se place facilement sur un cristal, créant des puces quantiques de la taille d'un ongle.
Les pièges à électrons dans le diamant sont si stables que la charge qui y est enregistrée peut se conserver pendant des années — bien plus longtemps que ne fonctionnent la plupart des instruments de laboratoire.
L'idée de stocker des informations dans des cristaux nous est familière grâce à Superman : sa forteresse de solitude utilisait des cristaux comme base de données. Les puces quantiques en diamant, c'est presque pareil, mais en vrai.