Un capteur en diamant capte les signaux magnétiques du cœur express
Un minuscule défaut dans un diamant — telle une oreille microscopique capable de percevoir la « respiration » magnétique du cœur. Ces capteurs fonctionnent à température ambiante et ne sont pas plus gros qu'un grain de sable.
Pour entendre un signal faible dans une pièce bruyante, les ingénieurs ont utilisé deux capteurs : comme nos oreilles comparent les sons pour distinguer la parole, une paire d'« oreilles » en diamant soustrait le fond magnétique. Cela a permis d'enregistrer un magnétocardiogramme sans blindage encombrant.
L'ironie, c'est que le capteur n'est pas un diamant parfait, mais son imperfection : un atome d'azote voisin d'une lacune dans le réseau cristallin. C'est ce défaut qui, sous la lumière de la spectroscopie optique, se transforme en élément ultrasensible. À terme, ces capteurs pourraient devenir la base de patchs de diagnostic sans contact — moins chers et plus portables que les magnétomètres traditionnels.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.18843
We demonstrate direct, non-invasive and non-contact detection of human cardiac magnetic signals using quantum sensors based on nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond. Three configurations were employed recording magnetocardiography (MCG) signals in various shielded and unshielded environments. The signals were averaged over a few hundreds up to several thousands of heart beats to detect the MCG traces. The compact room-temperature NV sensors exhibit sensitivities of 6-26 pT/Hz^(1/2) with active sensing volumes below 0.5 mm^3, defining the performance level of the demonstrated MCG measurements. While the present signals are obtained by averaging, this performance already indicates a clear path toward single-shot MCG sensing. To move beyond shielded environments toward practical clinical use, strong noise suppression is required. To this end, we implement NV-based gradiometry and achieve efficient common-mode noise rejection, enabled by the intrinsically small sensing volume of NV sensors. Together, these multi-platform results obtained across diverse magnetic environments provide a solid foundation for translating quantum sensors into human medical diagnostics such as MCG and magnetoencephalography (MEG).
La première fois que l'on a capté le pouls magnétique du cœur, c'était en 1963 — l'installation avait la taille d'une voiture et nécessitait une isolation magnétique coûteuse.
Le tricordeur médical de « Star Trek » est plus proche qu'on ne le pense : un capteur en diamant compact lit les rythmes magnétiques sans contact.