Le tardigrade devient le premier organisme multicellulaire à être intriqué quantiquement

Des chercheurs singapouriens ont réalisé une importante percée en procédant à l’intrication quantique d’un tardigrade, créature microscopique connue pour sa résistance hors du commun, et d’un qubit supraconducteur.

Une grande première

Capables de survivre à des températures et des pressions phénoménales, les tardigrades constituent des sujets de choix pour les expériences les plus extrêmes impliquant des organismes multicellulaires. Dans le cadre de travaux pré-publiés sur le serveur arXiv, Rainer Dumke et ses collègues de l’université technologique de Nanyang ont placé un représentant de l’espèce Ramazzottius varieornatus en état de tun (ou hibernation) entre deux qubits (équivalents quantiques des bits informatiques classiques).

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La pression et la température ont ensuite été abaissées jusqu’à obtenir un vide quasi parfait et un zéro presque absolu, réduisant ainsi toute influence extérieure, ou excitation, sur les qubits et le tardigrade. Les chercheurs ont ensuite mesuré la fréquence naturelle à laquelle la combinaison tardigrade/qubit vibrait afin de déterminer si l’état d’intrication quantique, impliquant que les propriétés quantiques des deux entités deviennent indissociables, avait ou non été atteint. Ce qui s’est avéré être le cas.

Une fois ces mesures effectuées, les chercheurs ont lentement dépressurisé et réchauffé le tardigrade, le faisant sortir de son état profond d’hibernation. Selon l’équipe, la température atteinte (0,01 °C seulement au-dessus du zéro absolu) représente la plus basse à laquelle un tardigrade ait jamais survécu.

« Le fait que des processus chimiques subsistent lorsque le tardigrade se trouve en état de tun est encore largement discuté », commente Tomasz Paterek, de l’université de Gdańsk. « Mais cette expérience ayant impliqué des températures extrêmement basses pendant une durée prolongée montre que leur résilience hors normes est le résultat de l’arrêt complet de leur métabolisme. »

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De nouveaux défis à relever

Le tardigrade intriqué était le troisième à subir une telle expérience (les deux premiers n’ayant pas survécu au processus en raison d’un « réchauffage » trop rapide). S’il ne fait aucun doute que celui-ci était vivant avant et après l’enchevêtrement, un point de discorde est de savoir s’il l’était pendant, et comment il a exactement été intriqué. Selon les chercheurs, il est extrêmement difficile, sinon impossible, de déterminer quelle partie de l’organisme participe réellement à l’enchevêtrement dans ce type d’expérience.

Malgré ces importants obstacles techniques, Dumke et son équipe (qui sont en parallèle parvenus à enchevêtrer des photons et des diamants de 3 millimètres de diamètre à température ambiante) espèrent prochainement procéder à l’intrication quantique d’autres formes de vie.

« Maintenir un état quantique cohérent avec les degrés de liberté d’un système biologique multicellulaire aussi grand qu’un tardigrade constitue une véritable prouesse », conclut Chiara Marletto, chercheuse à l’université d’Oxford et membre de l’équipe ayant enchevêtré des photons et des bactéries en 2018.

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