Une expérience qui a commencé avec des tests de propriétés de l’intrication quantique a mené à la découverte d’un nouvel outil diagnostique qui pourrait aider les optométristes à détecter la dégénérescence maculaire d’une manière beaucoup plus précoce que ce qui est actuellement possible.
Des chercheurs de l’Institut d’informatique quantique (IQC) de l’Université de Waterloo ont entrepris de tester la capacité de l’œil humain à percevoir l’une des propriétés de l’intrication quantique. Ils se sont toutefois rapidement rendu compte que l’outil qu’ils avaient mis au point pour tester leur théorie avait une utilisation pratique immédiate.
Ils ont alors fait équipe avec des chercheurs de l’École d’optométrie et de visiologie pour concevoir à partir de leurs travaux une forme particulière de lumière, visible pour ceux qui ont des yeux en santé, mais non pour ceux dont la vision est en dégénérescence.
« Cela a commencé par une expérience visant à déterminer si les gens peuvent percevoir directement une propriété essentielle de l’intrication quantique », déclare Dusan Sarenac, chercheur principal du projet à l’IQC. « Mais nos travaux ont rapidement montré que ces applications quantiques peuvent aider des personnes dès maintenant. » [traduction]
Une personne dont les yeux sont sains peut détecter une lumière polarisée sous la forme d’un point flou dans son champ de vision — phénomène appelé houppes de Haidinger. Mais ceux qui ont une dégénérescence maculaire ne peuvent pas du tout voir cela.
Les chercheurs se sont dit que les personnes ayant un risque accru d’avoir une dégénérescence maculaire pourraient avoir plus de difficulté à voir et à suivre des profils de lumière polarisée. Intéressée par cette hypothèse, l’équipe a préparé une forme particulière de lumière ayant des propriétés de polarisation spécifiques rarement vues dans la nature.
L’équipe de visiologie, dirigée par Andrew Silva, a mené une expérience avec cette technologie quantique auprès de participants humains. Là où une caméra ne percevait qu’un point lumineux, la plupart des participants ont pu reconnaître les profils filtrés par une macula saine.
À partir de ces constatations, l’équipe met actuellement au point un microscope à lumière structurée qui permettra aux optométristes de faire l’imagerie et le suivi de la physiologie oculaire — notamment la dégénérescence maculaire — de patients. Même si elle est difficile, la détection précoce de la dégénérescence maculaire est importante afin d’assurer un meilleur résultat des traitements. Les chercheurs comptent étudier si ce test permettra de détecter la maladie plus tôt que les tests actuels.
MM. Sarenac et Silva collaborent à l’IQC avec des équipes de Technologies quantiques transformatrices (TQT) dirigées par David Cory, professeur de chimie, et Dmitry Pushin, professeur de physique et d’astronomie, ainsi qu’avec une équipe dirigée par Ben Thompson, professeur à l’École d’optométrie et de visiologie.
L’article Direct discrimination of structure light by humans (Reconnaissance directe par des êtres humains d’une lumière structurée), de MM. Sarenac, Kapahi, Silva, Cory, Taminiau, Thompson et Pushin, a été publié le 16 juin 2020 dans les comptes rendus de l’Académie nationale des sciences des États-Unis (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America – PNAS).
TQT est financé en partie par le Fonds d’excellence en recherche Apogée Canada (FERAC).