À l'intérieur d'une cellule vivante tourne une minuscule toupie de carbone — une molécule de la taille d'un milliardième de mètre. Une toupie ordinaire tombe vite, mais celle-ci se comporte autrement : elle peut tourner dans les deux sens à la fois, telle une pièce quantique qui resterait éternellement en suspens. Cette superposition de mouvements est la clé de son étrange sélectivité. La toupie capte des champs magnétiques d'une force infime, mais reste sourde à un aimant puissant.
La raison tient à sa masse. Comme une toupie à lourd rebord tourne plus longtemps, la molécule-rotor, grâce à son poids, conserve ses propriétés quantiques même dans l'environnement chaud et aqueux de la cellule. Le désordre, ou entropie, l'attaque plus lentement, l'empêchant de « s'étaler » dans l'espace.
Intégré aux rythmes cellulaires — division, travail des enzymes — un tel capteur peut piloter la chimie de la vie. C'est peut-être ainsi que les oiseaux migrateurs et certaines bactéries perçoivent le champ magnétique terrestre. Ce mécanisme ne résout pas seulement de vieilles énigmes biologiques, mais promet aussi des détecteurs ultrasensibles pour la médecine.
Certains oiseaux, comme le rouge-gorge, « voient » littéralement le champ magnétique terrestre pendant la migration grâce à des effets quantiques dans leurs yeux.