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Heisenberg enfumé

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Heisenberg enfumé
Ferran Martin Ciurana et Giorgio Colangelo, chercheurs à l’ICFO, jouent avec un principe fondamental de la physique quantique.

Tromper l’un des pères fondateurs de la physique quantique, il fallait oser. Une équipe de l’Institute of photonic sciences (ICFO), à Barcelone, l’a fait, ouvrant la voie à « une sensibilité accrue de plusieurs ordres de grandeur des meilleurs détecteurs et de la spectroscopie », écrivent les chercheurs dans « Nature ». L’imagerie par résonance magnétique (IRM), en particulier du cerveau, est directement concernée. Elle repose sur la mesure de la précession du spin d’un atome, soit la rotation de cette grandeur quantique autour d’un axe. Deux caractéristiques doivent être mesurées : l’angle et l’amplitude du spin. Un double objectif qui se heurte à un principe fondamental de la physique quantique, dit principe d’incertitude de Heisenberg, selon lequel mesurer une propriété d’un objet quantique tel qu’un atome génère un changement aléatoire de l’état de l’atome, qui limite la précision de mesure d’une deuxième propriété. L’astuce de ces chercheurs bien peu respectueux des anciens a consisté à concentrer ce changement aléatoire sur une propriété non mesurée du spin. Ce qui leur a permis de mesurer à la fois l’angle et l’amplitude de spins atomiques en précession avec une précision dépassant les limites classiques. 

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