Des scientifiques percent un mystère de la science vieux de 60 ans grâce à une astuce

Depuis les années 1960, les scientifiques soupçonnaient l’existence d’états quantiques très particuliers, cachés au cœur de ce qu’on appelle des supraconducteurs. Le problème ? Ces états sont incroyablement discrets. Leur niveau d’énergie est si bas, si faible, qu’il est presque impossible de les mesurer avec les instruments habituels. C’est un peu comme essayer d’entendre le murmure d’une personne à l’autre bout d’un stade en plein match. Pendant des décennies, confirmer leur existence était un véritable casse-tête pour la communauté scientifique.

Face à ce mur, l’équipe de chercheurs, menée par le professeur Saulius Vaitiekėnas, a eu une idée brillante. Au lieu de s’acharner à observer ces états dans leur environnement naturel et compliqué, ils ont décidé de tricher un peu. Ils ont trouvé ce qu’ils appellent une « porte dérobée ». En gros, ils ont recréé le phénomène en laboratoire, mais à leur manière. Ils ont fabriqué un système sur mesure, un minuscule cylindre supraconducteur, pour pouvoir étudier ces mêmes états quantiques, mais dans des conditions qu’ils contrôlent entièrement.

Comme l’explique Saulius, « Cette installation nous permet d’étudier les mêmes états quantiques, mais selon nos propres termes. » C’est là toute la beauté de leur travail. En construisant eux-mêmes la plateforme, ils dictent les règles. Ils peuvent ajuster les paramètres pour rendre visible ce qui était invisible. Cette approche montre à quel point il est important de savoir faire preuve de créativité dans la recherche. Parfois, la meilleure façon de résoudre un problème n’est pas de foncer tête baissée, mais de le contourner intelligemment.

Ce qui rend cette histoire encore plus intéressante, c’est que la technologie de base utilisée – la plateforme qui mélange semi-conducteurs et supraconducteurs – est aussi une innovation qui vient de Copenhague, développée il y a une dizaine d’années. C’est la preuve que les grandes découvertes s’appuient souvent sur des travaux précédents. C’est un bel exemple de recherche qui se construit brique par brique, grâce à la persévérance et à l’expertise accumulée au fil du temps dans un même laboratoire.

Comme c’est souvent le cas en science, la découverte de ces états a été une surprise. « En fait, nous sommes tombés sur ces états par sérendipité, un peu par hasard », raconte Saulius. Ils ne les cherchaient pas activement. Mais une fois qu’ils ont compris ce qu’ils avaient sous les yeux, ils ont réalisé que ce n’était pas juste une curiosité. C’était bien plus que ça. Ils avaient mis le doigt sur quelque chose qui pourrait s’avérer très utile pour l’avenir.

Alors, à quoi bon étudier ces états quantiques ? C’est de la recherche fondamentale, c’est vrai, mais les applications pourraient être révolutionnaires. Selon les chercheurs, cette découverte pourrait aider à construire ce qu’on appelle des simulateurs quantiques hybrides. Ce sont des sortes de super-ordinateurs qui permettraient de concevoir et de comprendre des matériaux complexes qui n’existent pas encore. On parle de matériaux avec des propriétés incroyables pour l’électronique, l’énergie ou la médecine de demain. En résumé, en ouvrant cette petite porte dérobée, ces scientifiques ont peut-être ouvert une immense fenêtre sur l’avenir.