Finaliste 2012

Nous sommes à la surface d’un diamant artificiel ; une mine de potentiel d’interaction magnétique et électrique. Ce diamant, « né » au laboratoire, est constitué exclusivement de carbone, comme sa version naturelle. Il a ici été bombardé d’atomes d’azote afin de créer avec une précision inégalée des imperfections… En fait, ce bombardement « fait sauter » un certain nombre d’atomes de carbone, créant des trous dans la structure du diamant. Et près de ces « trous » sans carbone viennent se loger des atomes d’azote. Ce phénomène crée des « centres colorés » qui émettent de la lumière dans le spectre du visible.

Dans les dunes et la pyramide que nous observons ici, on retrouve ces centres colorés. Ces derniers, piégés dans la structure parfaite du diamant, sont des détecteurs électromagnétiques atomiques très sensibles à leur environnement. De plus, ils ont une relation singulière avec la lumière qu’ils émettent. À l’image d’une ampoule, leur état peut être changé « d’allumé à éteint » par l’application de micro-ondes. Étonnamment, ils peuvent être allumés et éteints en même temps, une superposition d’états dits quantiques. Cette propriété, normalement observable à des températures cryogéniques, persiste à température ambiante, ce qui fait de ces centres colorés d’excellents transistors quantiques. Certainement utiles pour le développement de l’informatique quantique, mais également pour la recherche de traceurs biocompatibles et d’imageurs de résonance magnétique à l’échelle cellulaire.