Le résonateur oscille à une fréquence de 100 mégahertz, et son amortissement mécanique n'est que de 15 hertz. C'est comme une cloche qui sonnerait pendant des milliers d'années après un seul coup. À côté de lui se trouve un qubit, un élément quantique à deux niveaux, qui s'amortit en quelques millisecondes. C'est ce contraste de durées de vie qui ouvre la porte au chat de Schrödinger.

Un interprète se laisse distraire par chaque bruissement dans la salle, et une heure de réunion se transforme en deux. Dans le nouveau schéma, le qubit joue le rôle d'un tel interprète : il relaxe rapidement, mais il parvient à « traduire » le bruit de l'environnement en deux phrases distinctes. Le pompage du qubit à une fréquence proche du double de celle du résonateur déclenche des processus à deux phonons. Ces processus agissent comme un canal dissipatif qui refroidit le résonateur dans un état particulier, une superposition de deux amplitudes de vibration macroscopiquement distinctes.

Auparavant, pour stabiliser un tel chat, il fallait une cavité optique auxiliaire, une pompe multifréquence ou une post-sélection, c'est-à-dire la sélection des résultats favorables parmi de nombreuses tentatives. Les nouveaux travaux montrent que tout cela n'est pas nécessaire. Un seul qubit avec un couplage longitudinal et transversal, une seule fréquence de pompe, et le résonateur atteint de lui-même, de manière déterministe, un chat stationnaire. La simulation numérique de la fonction de Wigner, une distribution quasi-probabiliste dans l'espace des phases, montre l'évolution depuis l'état du vide vers une structure à deux lobes avec des franges d'interférence. La coïncidence avec le modèle complet dépasse 0.98 en fidélité d'Uhlmann.

Ce minimalisme n'est pas qu'une question d'esthétique. Il simplifie la mise en œuvre expérimentale dans les circuits supraconducteurs et les systèmes de spin, où chaque élément supplémentaire est une source de bruit et d'erreurs. De plus, l'équation effective dérivée fournit des règles explicites pour choisir les paramètres : fréquence de pompe, force de couplage, température. C'est comme une notice pour un jeu de construction quantique, où l'on assemble un qubit bosonique protégé contre les erreurs à partir d'un seul qubit et d'un seul résonateur.

La perspective va plus loin : plusieurs résonateurs couplés à un qubit commun permettraient de créer des chats intriqués et de la compression à deux modes. C'est déjà le langage de la métrologie quantique, celle des capteurs ultra-sensibles, et du calcul quantique tolérant à la perte de photons. Le chat, qui n'était qu'une expérience de pensée, devient un outil de travail.