Dans le réseau cristallin du diamant, on trouve parfois des défauts : un atome d'azote prend la place d'un autre, et à côté, un vide subsiste. Ce défaut se transforme en boussole de diamant ultra-sensible — son aiguille magnétique tremble au moindre champ externe. Paradoxalement, ce défaut qui diminue la valeur de la pierre est devenu pour les physiciens un outil précieux.
Pour observer cette boussole de la taille d'un atome, les scientifiques ont assemblé une minuscule plateforme insensible aux variations de température. Ils ont « interpellé » le défaut par une série d'impulsions magnétiques et capté l'écho — une faible réponse. La scan magnétique a décodé le signal et indiqué le point avec une précision stupéfiante de 0,28 nanomètre — moins que la distance entre les atomes dans le cristal.
À la base, il y a la nature quantique du défaut : son moment magnétique peut fonctionner comme un qubit — une unité d'information de l'ordinateur quantique. Désormais, il est possible de sonder ces « boussoles » à l'intérieur des protéines et des cellules vivantes, rapprochant ainsi l'ère de la médecine moléculaire.
Ces défauts sont si sensibles qu'ils détectent le champ magnétique d'un seul proton — c'est comme entendre un murmure de l'autre côté de l'océan.