Les chercheurs ont exploité l'intrication quantique pour relier des atomes à travers l'espace, atteignant une précision inédite dans la mesure de quantités physiques. En séparant des nuages d'atomes intriqués, l'équipe a amélioré la détection des champs électromagnétiques. Cette avancée pourrait affiner les horloges atomiques et les capteurs de gravité.
Une collaboration entre scientifiques de l'Université de Bâle et du Laboratoire Kastler Brossel à Paris a démontré un nouvel usage de l'intrication quantique pour des mesures de précision accrue. L'intrication, un phénomène quantique où les particules restent connectées malgré la séparation, défie la physique classique et a été mise en lumière dans le Prix Nobel 2022 pour avoir confirmé le paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen. Dirigée par le Prof. Dr. Philipp Treutlein et la Prof. Dr. Alice Sinatra, l'équipe a intriqué les spins d'atomes ultrafroids — propriétés magnétiques minuscules — et les a divisés en jusqu'à trois nuages distincts. Cela a permis de mesurer des champs électromagnétiques variables avec une incertitude quantique réduite et une annulation des perturbations courantes. «Nous avons maintenant étendu ce concept en distribuant les atomes dans jusqu'à trois nuages spatialement séparés», a noté Treutlein, s'appuyant sur le travail de son groupe d'il y a environ 15 ans, quand ils ont intriqué des atomes pour la première fois sur un site unique. La post-doc Yifan Li a souligné l'innovation : « Jusqu'à présent, personne n'avait réalisé une telle mesure quantique avec des nuages d'atomes intriqués spatialement séparés, et le cadre théorique pour de telles mesures était encore incertain.» La méthode commence par intriquer les spins dans un nuage avant de le diviser, permettant un cartographie de champs à haute précision avec peu de mesures. L'étudiant en thèse Lex Joosten a expliqué les applications potentielles : «Nos protocoles de mesure peuvent être appliqués directement à des instruments de précision existants tels que les horloges à réseau optique,» où les atomes dans des réseaux laser agissent comme des gardiens de temps ultra-précis. Elle pourrait aussi améliorer les interféromètres atomiques dans les gravimètres, qui détectent des variations subtiles de gravité. Publié dans Science (2026, vol. 391, issue 6783, p. 374), l'étude de Yifan Li, Lex Joosten, Youcef Baamara, Paolo Colciaghi, Alice Sinatra, Philipp Treutlein et Tilman Zibold fait progresser la métrologie quantique, un domaine établi exploitant les effets quantiques pour un meilleur capteur.