Au fur et à mesure que les composants des puces deviennent de plus en plus petits, la difficulté de leur fabrication et de la dissipation thermique augmente, mais deviendront-ils si petits que nous ne pourrons même pas les capturer avec l'œil humain ? Aujourd'hui, nous allons parler de nano-informatique et ses différences avec l'informatique quantique tel que nous le connaissons dans l'informatique moderne.
Au fur et à mesure que la technologie avance et s'améliore, l'élan pour fabriquer des appareils aussi petits que possible augmente. Nous le voyons tout autour de nous, depuis l'évolution des super ordinateurs vers les micro PC, le monde s'est concentré sur la réduction autant que possible de la taille dans le but d'améliorer la densité et donc l'efficacité.
Qu'est-ce que la nano-informatique ?
Comme son nom l'indique, la nanoinformatique fait référence à des processus informatiques et à des dispositifs qui sont vraiment petits (le préfixe nano- signifie très petit). Plus précisément et à l'époque où nous vivons, c'est un terme qui est utilisé pour décrire la manipulation, le traitement et la représentation de données par des ordinateurs plus petits qu'un micromètre ; les dispositifs de nano-informatique sont constitués de transistors à semi-conducteurs de 100 nanomètres ou moins de longueur.
Analysons cela. La nanoinformatique peut être divisée en deux mots : « nano » et « informatique ». L'informatique est l'utilisation d'un ordinateur (matériel et logiciel) pour traiter des données et exécuter des processus algorithmiques ; nano vient du mot nanomètre dans ce cas, et comme le centimètre et le mètre, le nanomètre est une unité de mesure de longueur et correspond à un milliardième de mètre.
Quelle est la taille d'un nanomètre?
Dire qu'un nanomètre est un milliardième de mètre peut être trop abstrait pour être compris correctement, alors mettons quelques exemples du monde de tous les jours pour mettre cette unité de mesure en perspective :
- Un brin d'ADN humain mesure 2.5 nanomètres de diamètre.
- Une feuille de papier a une épaisseur d'environ 100,000 XNUMX nanomètres.
- Il y a 25,400,000 XNUMX XNUMX nanomètres dans un pouce.
- Un nanomètre est aussi long que votre ongle pousse en une seconde.
- Un seul atome d'or mesure environ un tiers de nanomètre de diamètre.
- A une échelle comparative, si le diamètre d'une bille était d'un nanomètre, le diamètre de la terre serait d'un mètre.
- Un cheveu humain mesure environ 75 microns ou 75,000 XNUMX nanomètres de diamètre.
Comme vous pouvez le voir, quand on parle de puces faites avec des transistors de 3 nm, on parle pratiquement de l'échelle atomique.
Nanotechnologie et nano-ordinateurs
La nanotechnologie est l'utilisation de choses extrêmement petites, à l'échelle atomique ou moléculaire, pour produire des systèmes, des structures et des dispositifs. Il s'agit de l'étude (science et ingénierie) de la matière dont les dimensions sont comprises entre cent et cent nanomètres.
Un nano-ordinateur est un ordinateur avec des circuits si extrêmement petits qu'ils ne peuvent être vus qu'à l'aide d'un microscope. Nos dispositifs actuels sont constitués de semi-conducteurs de moins d'une centaine de nanomètres de long, et les nano-ordinateurs fonctionnent en fait en stockant des données dans des points quantiques ou des spins.
Comme la plupart des ordinateurs, les nano-ordinateurs sont constitués de puces et la seule différence est qu'ils sont considérablement plus petits que les micropuces auxquelles nous sommes habitués. Les puces informatiques sont constituées d'un semi-conducteur appelé silicium, comme vous le savez bien.
Au fur et à mesure que les années passent et que la quête pour créer des dispositifs encore plus petits grandit, de plus en plus de transistors s'accumulent dans le silicium. Les processeurs modernes contiennent des milliards de transistors interconnectés par de fins fils de cuivre ; Chacun des transistors sert en quelque sorte d'interrupteur marche-arrêt (représentant les uns et les zéros du système binaire sur lequel repose le fonctionnement des PC), envoyant, recevant et traitant des informations et contrôlant le courant à travers la puce.
Quels sont les avantages et les inconvénients de la nano-informatique ?
Comme nous l'avons expliqué, la nano-informatique désigne des processus de calcul effectués par des dispositifs réduits entre dix et cent grandeurs jusqu'à moins de 100 nanomètres. Cette réduction augmente la fonctionnalité du circuit de manière exponentielle jusqu'à 10,000 XNUMX fois, et signifie également que la puissance de calcul de l'appareil peut être multipliée jusqu'à un million. Cela conduit à une consommation d'énergie plus faible, c'est pourquoi nous parlons d'une efficacité beaucoup plus élevée.
Les nano-ordinateurs sont également beaucoup plus rapides que les autres micro-ordinateurs et peuvent effectuer des calculs que d'autres seraient incapables d'effectuer. Leur faible encombrement est un atout supplémentaire, car ils peuvent être intégrés dans des appareils plus petits, plus légers et plus portables. Ils deviennent également insensibles au bruit et à d'autres perturbations.
Bien que la nanoinformatique présente certains avantages, elle n'est pas sans inconvénients. La fabrication d'appareils fonctionnant sur la base de la nanotechnologie est très compliquée et coûteuse, car réduire l'échelle des appareils à un niveau microscopique nécessite un niveau de technicité et d'expérience qui ne peut être atteint qu'avec des investissements d'un million de dollars.
La nanoinformatique peut également constituer une menace pour l'économie d'aujourd'hui. L'avènement des nanotechnologies, comme de nombreuses autres nouvelles technologies, entraîne un changement substantiel dans de nombreux domaines économiques ; Au début, les nano-ordinateurs seraient un luxe coûteux et inabordable, mais au fil du temps, ils deviendraient de plus en plus populaires et courants. Cela aurait un grand impact sur le marché car les technologies et les entreprises qui ne s'adaptent pas seraient laissées pour compte, provoquant d'importantes pertes économiques.
La nature microscopique des nano-ordinateurs serait également un inconvénient, car ils sont pratiquement indétectables. Cela signifie que les nano-ordinateurs pourraient conduire à l'avènement d'appareils d'enregistrement microscopiques, capables d'enregistrer secrètement des atteintes à la vie privée des personnes sans aucune possibilité de détection.
L'informatique quantique
Comme la nanoinformatique d'ADN, au lieu d'utiliser des puces de silicium traditionnelles pour effectuer des processus informatiques, des bits quantiques ou des qubits sont utilisés. Un bit quantique est une unité de base en informatique quantique, en tant que version alternative du bit classique mais au lieu de ne pouvoir stocker que des zéros et des uns, il a quatre états, zéro, un, zéro et un en même temps ou aucun des deux.
L'informatique quantique en est une dans laquelle les processus informatiques dépendent fortement des principes de la théorie quantique, c'est-à-dire du comportement de l'énergie aux niveaux atomique et subatomique. Alors que les ordinateurs traditionnels utilisent des uns et des zéros pour coder les informations, l'informatique quantique utilise des qubits qui peuvent exister dans plusieurs états en même temps, comme nous l'avons expliqué précédemment.
La nanoinformatique n'a rien à voir avec l'informatique quantique et, en même temps, elle peut avoir une influence significative sur celle-ci puisque, bien sûr, pouvoir utiliser des processeurs de taille microscopique peut grandement augmenter les performances de l'informatique quantique.
