L’ordinateur aux nanotubes de carbone fait ses premiers pas

Des chercheurs américains ont construit dans leur laboratoire le premier ordinateur fonctionnant à l’aide de tubes de carbone nanométriques. Une « puce » qui, malgré des performances ridicules, représente probablement l’avenir de l’informatique, estiment les spécialistes.

Ces dernières années, les chercheurs ont mis en évidence les étonnantes propriétés mécaniques, thermiques et électriques des nanotubes de carbone, une simple « feuille » d’atomes de carbone (graphène) enroulée sur elle-même et fermée à ses extrémités par une demi-sphère.

Très solides et flexibles, excellents conducteurs d’électricité, 10.000 fois plus fins qu’un cheveu… aux yeux des physiciens, ces fameux tubes sont les mieux placés pour remplacer le silicium dans les « puces » informatiques, dont les performances commencent à atteindre leurs limites.

Sur le papier du moins, car les nanotubes de carbone souffrent de nombreuses imperfections qui les rendent très difficiles à intégrer dans des circuits électroniques classiques. En particulier, le processus de fabrication des nanotubes est très difficile à contrôler et produit aussi bien d’excellents semi-conducteurs (deux-tiers environ) que des nanotubes dits « métalliques » (un tiers). Or ces nanotubes métalliques sont tout le temps conducteurs d’électricité, ils ne remplissent pas le rôle d’interrupteur des semi-conducteurs et risquent donc de parasiter le système.

Forts de leur grande expérience dans la manipulation de ces nanotubes, Philip Wong et Subhasish Mitra, de l’Université américaine de Stanford, ont relevé le défi. Ils ont commencé par trouver le moyen de neutraliser définitivement ces nanotubes métalliques en les faisant tout bêtement « griller » grâce à un courant électrique. Puis ils ont fabriqué une série de transistors composés uniquement de nanotubes semi-conducteurs, capables de fonctionner même si ces tubes ne sont pas parfaitement alignés.

Résultat: un processeur informatique composé de 178 transistors renfermant chacun de 10 à 200 nanotubes, une « puce » certes sommaire mais capable de faire fonctionner un système d’exploitation et d’effectuer différents calculs en parallèle, selon l’étude publiée mercredi dans la revue Nature.

Malheureusement, même si les puces aux nanotubes laissent espérer à terme une vitesse de calcul bien supérieure à la technologie actuelle au silicium, le prototype conçu à Stanford « ne tourne qu’à 1kHz », autrement dit, il calcule quelques millions de fois moins vite que les ordinateurs de bureau modernes.

Reste à savoir si le procédé peut être développé et employé à une échelle industrielle mais les progrès dans ce domaine sont tellement rapides « qu’il est fort possible que nous tapions prochainement sur un de ces ordinateurs » nouvelle génération, dit un expert.