Las ondas de radio de baja frecuencia (de 30 a 300 kilohercios) transportan información a través del agua y la tierra. Pero captarlas con una antena convencional es difícil: la longitud de onda alcanza varios kilómetros, y un receptor pequeño apenas percibe ese campo. Los físicos encontraron una solución: convirtieron un ion solitario en antena.
Un ion de calcio-40 se suspendió en el vacío mediante campos eléctricos sobre la superficie de un chip. Rayos láser hicieron que el ion oscilara como un péndulo diminuto, y esas oscilaciones comenzaron a comportarse como un rayo láser: se generó el llamado láser fonónico (un láser de ondas sonoras). Cuando un campo eléctrico externo entra en la trampa, altera ligeramente el ritmo de las oscilaciones del ion. Midiendo el desplazamiento de la frecuencia de batido entre el rayo láser y el movimiento del ion, se pueden extraer tres parámetros de la señal a la vez: frecuencia, fase y amplitud.
El truco principal del método es que no se necesita el enfriamiento a temperaturas ultrabajas que suele requerirse en experimentos similares. El sistema mantiene por sí mismo oscilaciones estables y maneja bien el ruido. Este sensor, del tamaño de una cabeza de alfiler, abre el camino a comunicaciones subterráneas, mediciones de masa de altísima precisión y monitoreo de bioseñales.
El ion de calcio en la trampa oscila a una frecuencia de aproximadamente 1 megahercio, miles de veces más alta que la nota «la» de la primera octava, pero aún dentro del rango que la electrónica puede «escuchar».