À mesure que la technologie s'améliore, la volonté de fabriquer des appareils aussi petits que possible augmente. Nous voyons cela tout autour de nous; de l'évolution des superordinateurs aux micro-ordinateurs, le monde s'est efforcé de réduire autant que possible.
Qu'est-ce que la nanoinformatique ?
Comme son nom l'indique, la nanoinformatique fait référence à des processus informatiques et à des appareils vraiment petits. C'est un terme utilisé pour décrire la manipulation, le traitement et la représentation de données par des ordinateurs plus petits qu'un micromètre. Les dispositifs de nanoinformatique sont constitués de transistors semi-conducteurs de 100 nanomètres et moins de longueur.
Décomposons-le. La nanoinformatique peut être décomposée en deux mots: « nano » et « informatique ». L'informatique est l'utilisation d'un ordinateur (matériel ou logiciel) pour traiter des données et effectuer des processus algorithmiques. Nano vient du mot nanomètre. Tout 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 très abstrait pour vous. Nous avons donc décidé de le relier au monde de tous les jours.
- Un brin d'ADN humain mesure 2,5 nanomètres de diamètre
- Une feuille de papier mesure environ 100 000 nanomètres d'épaisseur
- Il y a 25 400 000 nanomètres dans un pouce
- Un nanomètre est à peu près aussi long que votre ongle pousse en une seconde
- Un seul atome d'or mesure environ un tiers de nanomètre de diamètre
- À une échelle comparative, si le diamètre d'un marbre était d'un nanomètre, alors le diamètre de la Terre serait d'environ un mètre
- Un cheveu humain mesure environ 75 microns (en abrégé 75 μm) ou 75 000 nm (nanomètres) de diamètre
Nanotechnologie et nano-ordinateurs
La nanotechnologie est l'utilisation de choses extrêmement petites comme des atomes et des molécules 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 une centaine de nanomètres.
Un nano-ordinateur est un ordinateur avec des circuits vraiment minuscules qui ne peuvent être vus qu'à l'aide d'un microscope. Nos gadgets actuels sont constitués de semi-conducteurs de moins de cent nanomètres de long. Les nano-ordinateurs fonctionnent en stockant des données dans des points quantiques ou des spins.
De quoi est fait un nano-ordinateur ?
Comme la plupart des ordinateurs, les nano-ordinateurs sont constitués de puces informatiques et la seule différence est qu'ils sont considérablement plus petits que les micropuces que vous connaissez. Les puces informatiques sont fabriquées à partir d'un semi-conducteur appelé silicium.
Au fur et à mesure que les années passent et que la quête pour créer des appareils encore plus petits grandit, de plus en plus de transistors sont entassés dans du silicium. Les processeurs modernes contiennent des milliards de transistors interconnectés par de fins fils de cuivre. Chaque transistor sert d'interrupteur marche/arrêt, envoyant, recevant et traitant des informations, et contrôlant le courant à travers la puce.
En rapport: Qu'est-ce qu'un processeur et à quoi sert-il ?
Avantages de la nanoinformatique
La nano-informatique désigne les processus de calcul effectués par des appareils réduits de dix ou cent unités jusqu'à ce qu'ils soient inférieurs à cent nanomètres. Cette réduction d'échelle augmente la fonctionnalité du circuit de manière exponentielle jusqu'à dix mille fois.
Cela signifie également que la puissance de calcul de l'appareil est multipliée par un million. Cela conduit à une consommation d'énergie réduite et une plus grande durée de vie de la batterie. Fabriquer des boîtiers et des ventilateurs plus petits pour refroidir les circuits serait également inutile.
Les nano-ordinateurs sont également beaucoup plus rapides que les autres micro-ordinateurs et sont capables d'effectuer des calculs que d'autres ordinateurs seraient incapables de faire. Leur taille réduite est également un avantage supplémentaire car ils deviennent plus petits, plus légers et facilement portables. Ils sont également insensibles au bruit et à d'autres perturbations.
Inconvénients de la nanoinformatique
Même si la nanoinformatique présente de nombreux avantages, elle a aussi ses inconvénients. Fabriquer des dispositifs qui fonctionnent sur la base de la nanotechnologie est très coûteux et difficile. Réduire les appareils à une taille microscopique exige un niveau de technicité et d'expertise qui ne peut être atteint que par de grandes quantités de fonds.
La nanoinformatique constitue également une menace pour l'économie actuelle. 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 inabordables, mais au fil du temps, ils deviendraient plus populaires et plus courants. Cela aurait un impact considérable sur le marché, car les technologies et les entreprises qui ne s'adaptent pas ou ne s'améliorent pas feraient faillite. Et cela pourrait entraîner des pertes d'emplois.
La nature microscopique des nano-ordinateurs serait également un inconvénient car ils sont pratiquement indétectables. Les nano-ordinateurs peuvent également être transformés en dispositifs d'enregistrement microscopiques et enregistrer secrètement et violer la vie privée des personnes sans aucune détection.
Applications de la nanoinformatique
Les avantages de la nanoinformatique la rendent utile dans différents domaines et processus. Des processus informatiques plus rapides offrent un niveau de précision accru dans le développement de l'apprentissage automatique et de l'intelligence artificielle, la prévision des conditions météorologiques et la reconnaissance des figures complexes dans les images.
Les deux principales applications de la nanoinformatique que nous avons actuellement sont la nanoinformatique de l'ADN et l'informatique quantique.
Nano-informatique de l'ADN
La nanoinformatique consiste à utiliser des structures à l'échelle nanométrique pour créer des processus informatiques. Des structures à l'échelle nanométrique telles que les protéines et l'ADN (acide désoxyribonucléique) peuvent être utilisées pour produire des nano-ordinateurs.
L'informatique ADN consiste à utiliser l'ADN, le matériel de biologie moléculaire et la biochimie pour effectuer des processus informatiques au lieu de l'informatique électronique traditionnelle qui utilise des puces de silicium. L'information dans l'ADN est représentée à l'aide d'un alphabet génétique à quatre caractères (A [adénine], G [guanine], C [cytosine], et T [thymine]), au lieu des nombres binaires (1 et 0) utilisés par l'électronique traditionnelle des ordinateurs.
Lorsqu'il est appliqué à des tâches séparées et non séquentielles, le nano-ordinateur à ADN est meilleur que le traditionnel ordinateur électronique car il peut stocker une plus grande quantité de données en mémoire et effectuer plusieurs opérations à une fois que. Les nano-ordinateurs à ADN sont considérablement plus rapides que leurs homologues électroniques.
La nanoinformatique d'ADN est appliquée en médecine pour contrôler l'administration de médicaments dans la circulation sanguine et détecter les anticorps dans le système immunitaire d'une personne.
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 (qubit) est une unité de base d'informations quantiques. C'est la version quantique du bit classique mais il peut stocker plus d'informations qu'un bit.
L'informatique quantique est celle où les processus informatiques dépendent en grande partie des principes de la théorie quantique, c'est-à-dire du comportement de l'énergie aux niveaux atomique et subatomique. Alors que les ordinateurs utilisent des 1 et des 0 pour coder les informations, l'informatique quantique utilise des qubits qui peuvent exister dans plusieurs états (comme 1 et 0) à la fois.
Ordinateurs quantiques sont exceptionnellement plus rapides que l'ordinateur traditionnel. L'informatique quantique peut être utilisée pour améliorer l'apprentissage automatique, simuler la réponse aux médicaments, améliorer la logistique des transports et les modèles financiers et traiter une grande quantité de données à grande vitesse.
La nanoinformatique et l'avenir
La nanoinformatique est une branche de la nanotechnologie qui consiste à réduire les systèmes et les structures informatiques à quelques nanomètres. Bien que cela puisse prendre quelques décennies avant que la technologie radicale de nano-informatique ne devienne commercialement réalisable, la nano-informatique va révolutionner la façon dont les ordinateurs fonctionnent et sont construits.
Nous examinons de plus près comment la récente pénurie pourrait affecter l'industrie croissante de la maison intelligente.
Lire la suite
- La technologie expliquée
- L'informatique quantique
Chioma est une rédactrice technique qui aime communiquer avec ses lecteurs à travers son écriture. Lorsqu'elle n'écrit pas quelque chose, on peut la trouver en train de traîner avec des amis, de faire du bénévolat ou d'essayer de nouvelles tendances technologiques.
Abonnez-vous à notre newsletter
Rejoignez notre newsletter pour des conseils techniques, des critiques, des ebooks gratuits et des offres exclusives !
Un pas de plus…!
Veuillez confirmer votre adresse e-mail dans l'e-mail que nous venons de vous envoyer.