Et si la matière qui fait battre le cœur de nos ordinateurs et de nos smartphones vivait ses dernières heures ? Depuis des décennies, le silicium règne sans partage sur le monde numérique. C’est lui qui a permis l’essor fulgurant des technologies de l’information. Mais aujourd’hui, ce matériau atteint ses limites. Les transistors gravés à l’échelle du nanomètre chauffent, ralentissent, et deviennent de plus en plus instables. Le modèle touche à saturation.

Alors, vers quoi se tourner ? Une étude américaine publiée fin juin dans Nature Physics nous propose un début de réponse. L’équipe du professeur Gregory Fiete, à l’université Northeastern de Boston, a réussi ce que beaucoup pensaient impossible : contrôler, à température ambiante, le comportement d’un matériau quantique, le 1T-TaS₂, pour le faire passer à volonté d’un état conducteur à un état isolant. Autrement dit, ce cristal peut devenir un interrupteur à lui tout seul, sans recourir à des milliards de transistors. Mieux : il peut basculer d’un état à l’autre en un éclair, grâce à une impulsion lumineuse ou thermique. Un changement de phase ultra-rapide, réversible… et potentiellement exploitable pour créer des circuits mille fois plus rapides que nos actuelles puces au silicium.

Jusqu’ici, ce genre de prouesse n’était possible qu’à des températures cryogéniques — proches du zéro absolu. Pas franchement pratique pour nos smartphones. Mais les chercheurs américains ont trouvé un moyen de stabiliser le matériau à température ambiante, via une technique appelée thermal quenching : un protocole précis de chauffage et de refroidissement qui « fige » le matériau dans l’état désiré. Alors, est-ce la fin du silicium ? Pas si vite. Ce n’est encore qu’un exploit de laboratoire, aucun composant à base de 1T-TaS₂ n’est prêt à équiper nos appareils. Mais c’est une preuve que l’électronique post-silicium est envisageable. Et peut-être que, comme dans les années 1950 pour le silicium, tout commencera dans un labo, avec un cristal et un peu de lumière.

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