Dans le laboratoire de l'Institut des sciences et technologies d'Okinawa, des scientifiques ont pour la première fois amené des spins quantiques d'électrons dans des centres NV de diamant à déplacer un objet de la taille d'un centimètre. La réponse mécanique classique à une force quantique a été enregistrée sur une masse dépassant les records précédents de huit à neuf ordres de grandeur.
L'équipe dirigée par le professeur Jason Twamley, de l'unité Quantum Machines de l'OIST au Japon, a utilisé un diamant comportant des centres azote-lacune, suspendu par une tige de carbone à une plaque de graphite. La plaque était lévitée au-dessus d'un réseau d'aimants grâce à l'effet diamagnétique. Un laser vert d'une puissance de 50 milliwatts éclairait le diamant par impulsions, polarisant les spins des électrons dans les centres NV et créant de minuscules fluctuations magnétiques. Ces fluctuations poussaient le diamant vers le bas, et un interféromètre enregistrait le déplacement de la plaque de graphite avec une précision de l'ordre du picomètre. L'ensemble pesait environ 128 milligrammes, et le déplacement atteignait cent nanomètres.
L'expérience a été publiée le 7 octobre 2026 dans la revue Science Advances. Les résultats ont été confirmés dans cette publication à comité de lecture et décrivent une réponse classique à la force quantique des spins, et non la superposition elle-même. Les centres NV ont été choisis pour leur long temps de cohérence, qui permet de conserver les états quantiques à température ambiante plus longtemps que dans d'autres systèmes.
Imaginez une minuscule boussole dont l'aiguille tourne sous l'effet d'un champ invisible et pousse un train entier : c'est ainsi que les spins des électrons, dont chacun se comporte comme un aimant miniature, ont collectivement déplacé un objet macroscopique. Il ne s'agit pas d'une simple amplification du signal, mais de la manifestation directe d'un effet quantique dans un régime où la gravité se fait déjà sentir.
Cette avancée ouvre la voie à la création d'une superposition macroscopique et à des tests directs de la gravité quantique. Sur ce même principe, on peut construire des capteurs ultra-sensibles pour la recherche de la matière noire et des ondes gravitationnelles. Les scientifiques notent qu'il reste à augmenter la masse d'un ordre de grandeur encore pour approcher le régime où les effets quantiques deviendront comparables aux effets gravitationnels.
Les résultats, publiés dans Science Advances en octobre 2026, montrent que la frontière entre le monde quantique et le monde classique s'est déplacée de plusieurs centimètres.
