Des chercheurs développent un nouveau capteur quantique pour la détection de la matière noire
Une équipe de scientifiques a dévoilé un nouveau capteur quantique qui pourrait révolutionner la recherche de matière noire. L'appareil, détaillé dans une étude récente, utilise une technologie quantique avancée pour détecter des particules insaisissables avec une sensibilité sans précédent. Cette avancée promet d'améliorer notre compréhension des composants cachés de l'univers.
Dans une étude publiée le 30 septembre 2025, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont annoncé le développement d'un capteur quantique conçu spécifiquement pour détecter les particules de matière noire. La matière noire, estimée à environ 85 % de la masse de l'univers, a longtemps échappé à la détection directe malgré de nombreux expériences.
Le capteur utilise des centres de vacance d'azote dans le diamant pour mesurer des changements subtils dans les champs magnétiques potentiellement causés par des particules massives faiblement interagissantes (WIMPs), un candidat principal pour la matière noire. La chercheuse principale, Dr Elena Rossi, a expliqué : « Cette approche quantique nous permet de sonder des signaux que les détecteurs traditionnels pourraient manquer, offrant un gain de sensibilité jusqu'à 100 fois. » La technologie s'appuie sur des principes de détection quantique explorés pour la première fois au début des années 2010, avec des prototypes testés en conditions de laboratoire de 2023 à 2025.
Les expériences de l'équipe ont impliqué le refroidissement du capteur à des températures proches du zéro absolu et son exposition à des interactions simulées de matière noire. Les résultats ont montré que l'appareil pouvait distinguer les signaux potentiels de matière noire du bruit de fond avec une grande précision. « Nous avons franchi un seuil critique de sensibilité », a ajouté Rossi, soulignant le potentiel du capteur pour une intégration dans des détecteurs souterrains plus grands comme ceux du Sanford Underground Research Facility.
Ce développement intervient au milieu de défis persistants en physique des particules, où des recherches précédentes, comme celles de l'expérience LUX-ZEPLIN, n'ont donné aucun résultat. Le nouveau capteur comble certaines limitations en opérant à température ambiante pour certains composants, réduisant les coûts d'exploitation. Les implications incluent non seulement la chasse à la matière noire, mais aussi des applications en imagerie médicale et en systèmes de navigation.
Bien que l'étude marque un progrès, les chercheurs mettent en garde que un déploiement sur le terrain et une validation en conditions réelles sont nécessaires. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature, examinés par des pairs experts en physique quantique et en astrophysique.