L’informatique quantique plus abordable grâce à une isolation à base de… Lego ?

Les chercheurs du département de physique de l'Université de Lancaster ont trouvé un moyen de réduire les coûts des isolants thermiques. Aussi incroyable que cela puisse paraître, les Lego seraient une excellente alternative au Vespel.

C'est en refroidissant des Lego à une température de 1,6 millidegré au-dessus du zéro absolu (0,004 Kelvin) que les chercheurs sont arrivés à cette conclusion : les blocs de Lego sont de remarquables isolants thermiques sous ces conditions (la température étant 100 000 fois plus froide que celle de l'air ambiant).

Une expérience anodine qui pourrait bouleverser l'informatique quantique

En trouvant des propriétés isolantes exceptionnelles aux briques de Lego, les chercheurs de l'Université de Lancaster pourraient avoir découvert le moyen de réduire considérablement les coûts de production de plusieurs industries. La plus importante étant celle des ordinateurs quantiques, qui nécessite des températures extraordinairement basses.

Pour mener à bien cette expérience, les spécialistes ont empilé quatre briques 2x4 ordinaires de Lego au sein d'un réfrigérateur à dilution. Le tout était accompagné d'un appareil de chauffage et d'un thermomètre. La température a ensuite été amenée à un niveau proche du zéro absolu.

Comme le rapporte l'un des auteurs de l'expérimentation, Dmitry Zmeev, « Les blocs de Lego s'assemblent de telle manière qu'ils se comportent comme de très bons isolants thermiques à ces températures cryogéniques ».

Une alternative beaucoup moins onéreuse et d'avenir

Le thermoplastique ABS (acrylonitrile butadiène styrène), sur lequel se basent les Lego, semble donc être une alternative intéressante au Vespel actuel, isolant thermique. Ses propriétés seraient alors équivalentes, et son prix nettement moins élevé. Pour les chercheurs britanniques, ce résultat exceptionnel serait dû à la structure des briques qui limitent le contact physique et qui ralentit considérablement la propagation de la chaleur.

Pour une utilisation à plus grande échelle, les chercheurs se penchent actuellement sur une structure encore plus sophistiquée, toujours en ABS, qui pourrait s'imprimer directement en 3D. Le produit final pourrait alors être utilisé dans la fabrication des prochains réfrigérateurs à dilution. Les modèles existants ont un coût de plusieurs centaines de milliers d'euros. C'est d'ailleurs l'un des principaux freins au développement de cette industrie, que nous pointions du doigt dans notre dossier.

Ainsi, à partir d'une expérience sur des briques de Lego, c'est toute l'informatique quantique qui pourrait devenir plus abordable à l'avenir...

The World's coolest LEGO set? A team of Ultra-low temperature physicists at @LancasterUni decided to place a @LEGO_Group figure and four LEGO blocks inside their record-breaking dilution refrigerator! Click to watch: https://t.co/oeNFmUOE3y

— Joshua Chawner (@JoshuaChawner) December 23, 2019

Source : Tom's Hardware/Nature