Des atomes géants pour capter les ondes radio avec plus de précision ✛ ✦

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Entendre un murmure dans un café bruyant : c'est le défi que relèvent les appareils qui captent les ondes radio, où le signal faible se perd dans le bruit. Des scientifiques de Varsovie ont utilisé l'information quantique pour que les atomes fassent le ménage eux-mêmes. Un nuage de rubidium a été refroidi par des lasers et transformé en atomes de Rydberg (d'après Johannes Rydberg) — des géants dont l'électron est très éloigné du noyau. Si le noyau était un petit pois, l'électron se trouverait à une centaine de mètres.

Deux de ces atomes de types différents, placés à proximité, se gênent mutuellement au point de se taire tous les deux — c'est la décohérence quantique. Un laser créait une superposition (un mélange d'états), et les micro-ondes la faisaient légèrement pivoter. Lorsque deux signaux apparaissaient, les atomes les annulaient l'un par l'autre, et seuls les signaux uniques atteignaient le détecteur — comme si l'on avait fait sortir du café tous les clients bruyants.

Paradoxalement, le détecteur ne captait que 2 % de la lumière, mais la précision de mesure des micro-ondes a été multipliée par trois. L'idée avait été prédite par Erwin Schrödinger et John von Neumann, et vient d'être confirmée sans ordinateur quantique. De tels capteurs amélioreront la spectroscopie et les communications, et la méthode rappelle les videurs : le murmure discret devient audible une fois les braillards partis.