Le CERN a annoncé une avancée significative dans la recherche sur l'antimatière en réussissant à maintenir un antiproton dans un état de superposition quantique pendant près d'une minute. Cette réalisation marque la première démonstration d'un qubit d'antimatière, ouvrant la voie à des comparaisons plus précises entre la matière et l'antimatière.
Les antiprotons, antiparticules du proton, possèdent des moments magnétiques qui peuvent osciller entre deux états quantiques. En contrôlant ces oscillations, les chercheurs peuvent tester des symétries fondamentales de la nature, telles que la symétrie charge-parité-temps (CPT), qui stipule que la matière et l'antimatière devraient se comporter de manière identique. Cette symétrie est en contradiction avec l'observation d'un univers principalement composé de matière.
Pour réaliser cette expérience, l'équipe du CERN a utilisé des pièges électromagnétiques sophistiqués pour isoler et contrôler un seul antiproton. En appliquant des champs magnétiques spécifiques, ils ont induit l'oscillation du spin de l'antiproton, créant ainsi un qubit capable d'exister dans une superposition d'états. Cette technique de spectroscopie quantique cohérente a permis de maintenir l'état de superposition pendant 50 secondes, un record pour l'antimatière.
Cette avancée pourrait améliorer la précision des mesures des moments magnétiques des antiprotons, avec des améliorations attendues de 10 à 100 fois par rapport aux expériences actuelles. Bien que cette technologie n'ait pas d'applications immédiates en dehors de la physique fondamentale, elle représente un pas important vers la compréhension des propriétés de l'antimatière et de son rôle dans l'univers.
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Nature, soulignant l'importance croissante de la recherche quantique et des technologies associées.