L'hélium superfluide est un liquide sans frottement, si fluide qu'il s'infiltre à travers les parois d'un récipient, emportant les impuretés. À sa surface, les électrons flottent comme des bouchons. Cette isolation les rend presque invulnérables et idéaux pour l'information quantique.
Le problème, c'est que mesurer un électron détruit son état fragile — on appelle cela la décohérence, la perte rapide de l'individualité quantique. La solution est venue en le couplant à un résonateur micro-onde, une chambre d'écho où les photons rebondissent longtemps sans s'atténuer. Lorsque le mouvement de l'électron entre en phase avec ce rythme d'écho, une résonance se produit, et ils échangent de l'énergie.
Désormais, l'état de l'électron peut être lu à travers les variations du signal micro-onde du résonateur, comme si l'on écoutait les vagues produites par le mouvement du bouchon. Cela résout le problème de la mesure d'un électron unique et ouvre la voie à des processeurs quantiques évolutifs : des centaines, voire des milliers d'électrons-bouchons sur un même film d'hélium. La prochaine étape : utiliser la rotation propre (spin) de l'électron comme support de données.
À une température de 0,1 K, soit 3000 fois plus froid que la température ambiante, l'hélium cesse de bouillir et se transforme en un film superfluide qui isole parfaitement les électrons.
À l'avenir, les processeurs quantiques pourraient fonctionner sur un film d'hélium superfluide qui s'auto-nettoie en s'infiltrant à travers des canaux microscopiques.