Imaginer l'ordinateur du futur, c'est prendre le risque de tomber dans la science-fiction. A en juger par les rêves actuels des experts, on peut prédire la fin des boîtiers de plastique et des puces de silicium. Une chose paraît certaine, en effet : si les ordinateurs doivent continuer de gagner en puissance, leurs composants vont devoir réduire encore leur taille. Au rythme actuel, ils auront les dimensions de molécules simples avant vingt ans. A cette échelle, les procédés conventionnels que constituent les transistors ne seront plus de mise. Certains estiment donc qu'il vaudra mieux concevoir des molécules pouvant accomplir les mêmes tâches. Pour les raccordements électriques, on envisage déjà l'emploi de nanotubes de carbone, conducteurs de taille moléculaire - quelques nanomètres (millionièmes de millimètre) à peine de diamètre, moins du dixième des fils les plus fins qu'il est possible de graver sur les puces commerciales de silicium. Les chercheurs de l'université Stanford de Californie ont fabriqué, à partir du méthane, des nanotubes de carbone à l'aide desquels il est possible de relier deux terminaux de composants électroniques adjacents. D'autres molécules semblent capables de combiner les flux de " bits " (impulsions électriques dans les ordinateurs actuels) comme le font les portes logiques composées de transistors et autres éléments des puces de silicium. Certaines ont déjà conduit des opérations logiques à partir de bits codés en pulsations non pas électriques mais lumineuses ou chimiques. Ainsi, une molécule peut décharger un photon (une particule de lumière) quand elle reçoit à la fois un atome de métal chargé et un photon de couleur différente, mais rester inerte en présence d'un seul de ces deux éléments. Hélas, personne n'a, pour l'instant, la moindre idée sur la façon d'assembler ces " processeurs moléculaires " en un circuit complexe et fiable afin d'obtenir un véritable ordinateur. L'ADN (acide désoxyribonucléique) constitue une autre piste, proposée au début des années 90 par Leonard Adleman de l'université de Californie du Sud . Support de l'hérédité, " base de données " des cellules vivantes, l'ADN est une chaîne de quatre composants moléculaires distincts (les bases) qui agissent comme un code à quatre lettres de l'information génétique. Grâce aux techniques de la biotechnologie moderne, les différentes chaînes de bases sont programmables à volonté en brins synthétiques d'ADN pouvant représenter des nombres gigantesques, qu'on coupe et qu'on raboute. Il ne reste plus alors qu'à dégager ceux qui codent pour la bonne solution. Les généticiens moléculaires savent reconnaître des séquences spécifiques dans un brin d'ADN : deux brins adhéreront ensemble si leurs séquences sont complémentaires, comme les pièces d'un puzzle qui s'emboîtent. Il est donc relativement aisé et rapide d'extraire le brin qui possède tous les caractères requis. La troisième piste, évoquée dès les années 60, est celle de la mécanique quantique. au-delà d'un certain stade de miniaturisation, les effets quantiques prennent le pas sur les effets électromagnétiques traditionnels dans les éléments qui composent les circuits. L'idée de transformer cette complication potentielle en atout a porté ses fruits dans les années 80, lorsque les physiciens ont commencé à examiner avec attention la façon dont un ordinateur pourrait opérer dans le domaine quantique. Dans un ordinateur classique, chaque élément d'information est soit un 1 soit un 0 (une impulsion ou une absence d'impulsion). Mais un bit quantique, qu'on appelle un " qubit ", peut être un mélange des deux. Cette multiplicité des états pourrait donner aux ordinateurs quantiques beaucoup plus de puissance, et donc de rapidité, en comparaison de leur équivalent classique. L'an dernier, B. E. Kane, de l'université de Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, a trouvé le moyen de créer un ordinateur quantique à partir des appareils conventionnels de silicium, à condition que les technologies existantes s'affinent quelque peu. En 1947, quand le transistor a été inventé, nul n'imaginait la vitesse à laquelle il allait mener aux super-ordinateurs actuels. Peut-être sommes-nous aujourd'hui dans une époque comparable pour les ordinateurs quantiques qui pourraient voir le jour bien plus tôt que prévu.
Le Monde : http://www.lemonde.fr/article/0,2320,seq-2043-24045-MIA,00.html
