Un petit morceau de métal vient de réussir un tour qui défie la logique quotidienne : il existait à deux endroits en même temps.
Des physiciens de l'Université de Vienne en Autriche ont battu le record du plus grand objet jamais placé dans une superposition quantique. L'objet était une nanoparticule faite de milliers d'atomes de sodium, d'environ 8 nanomètres de large. Elle s'est comportée comme si elle se trouvait à plusieurs endroits à la fois, une caractéristique de la mécanique quantique normalement réservée aux électrons, atomes et petites molécules.
Un morceau de métal qui se comporte comme une onde
L'expérience, publiée dans Nature, a été dirigée par Markus Arndt et Stefan Gerlich. L'équipe a créé des amas de sodium ultrafroids contenant entre 5 000 et 10 000 atomes. Chaque amas avait une masse dépassant 170 000 unités de masse atomique, ce qui les rend plus lourds que la plupart des protéines. Les chercheurs ont ensuite tiré ces particules à travers trois réseaux de diffraction faits de faisceaux laser ultraviolets.
Le premier faisceau laser a fixé la position de chaque amas avec une précision d'environ 10 nanomètres. Ensuite, il a placé la particule dans une superposition quantique, ce qui signifie qu'elle pouvait suivre plusieurs chemins à travers l'appareil en même temps. Le résultat a été un motif d'interférence mesurable, le signe révélateur que le morceau de métal se comportait comme une onde, et non comme un objet solide.
Pourquoi cela compte pour la frontière entre quantique et classique
Dans la vie quotidienne, les rochers, les billes et la poussière suivent la physique classique. Ils restent à un endroit et se déplacent le long de trajectoires prévisibles. Mais l'équipe viennoise a montré que même un morceau de métal relativement gros obéit encore aux règles étranges du monde quantique. L'auteur principal Sebastian Pedalino, doctorant, a déclaré que le résultat prouve que la mécanique quantique tient à cette échelle et ne nécessite pas de modèles alternatifs.
Cette découverte rapproche l'étrangeté quantique du monde macroscopique. Elle suggère que la frontière entre comportement quantique et classique pourrait ne pas être aussi nette qu'on le pensait. Pour l'instant, le morceau de métal reste l'objet le plus lourd jamais existé à deux endroits à la fois, un record qui défie notre intuition sur ce qui est possible.
