Fluctuations indésirables d'un champ magnétique pouvant perturber les états quantiques.Le bruit magnétique désigne les fluctuations aléatoires et indésirables d'un champ magnétique qui peuvent perturber les états délicats des systèmes quantiques. En informatique et en détection quantiques, les qubits et autres états quantiques sont extrêmement sensibles à leur environnement ; une variation parasite du champ magnétique peut provoquer la décohérence, détruisant ainsi l'information quantique en cours de traitement. Ce bruit constitue un obstacle majeur à la construction de technologies quantiques fiables, car il peut provenir de diverses sources, notamment les fluctuations thermiques dans les matériaux, les courants électriques dans les fils voisins, ou même des événements externes comme les tempêtes solaires.
Le bruit magnétique provient du mouvement des charges et de l'alignement des moments magnétiques dans les matériaux. Dans un conducteur, par exemple, l'énergie thermique provoque un mouvement aléatoire des électrons, créant des courants fluctuants qui génèrent un champ magnétique variant dans le temps. De même, dans les matériaux magnétiques, l'orientation des spins atomiques peut basculer sous l'effet de l'agitation thermique, produisant un environnement magnétique bruyant. Ces fluctuations se couplent aux systèmes quantiques par l'interaction magnétique, provoquant des déplacements aléatoires des niveaux d'énergie de l'état quantique, ce qui conduit à la décohérence.
Comprendre et atténuer le bruit magnétique est essentiel pour améliorer les temps de cohérence des qubits dans les ordinateurs quantiques et pour accroître la sensibilité des capteurs quantiques, tels que les magnétomètres utilisés en imagerie médicale et en prospection géologique.
Le bruit magnétique provenant des tempêtes solaires peut être si intense qu'il perturbe non seulement les expériences quantiques, mais aussi les réseaux électriques sur Terre.
