Faites passer un courant à travers un contact entre un supraconducteur et un ferromagnétique, et vous entendrez le murmure du monde quantique. En laboratoire, à 0,3 K, ce murmure s'est transformé en rugissement : le bruit de grenaille, ce bruit électrique dû au caractère discret de la charge, s'est révélé cent fois plus fort que ce que la théorie autorise pour des contacts ordinaires. Une telle explosion ne peut être confondue avec rien d'autre : elle trahit la présence de ce qui n'est pas visible directement, à savoir une supraconductivité triplet induite dans la couche de fer.
Le bruit de grenaille agit comme un rayon X pour les états quantiques cachés. Dans un contact tunnel ordinaire, les électrons franchissent la barrière un par un, de manière aléatoire, et le bruit est strictement prévisible : le facteur de Fano (rapport entre le bruit mesuré et le bruit de Poisson) est égal à un. Dans un contact supraconducteur, il double à cause de la réflexion d'Andreev, c'est-à-dire la transformation d'un électron en trou à l'interface. Mais ici, dans la structure vanadium/oxyde de magnésium/fer, le facteur de Fano a grimpé au-delà de 100, et dans un échantillon jusqu'à près de 200. Cela n'est possible que si un gap supraconducteur induit avec des spins parallèles apparaît dans le ferromagnétique, un gap triplet, et non pas le singulet habituel. Le couplage spin-orbite à l'interface, qui relie le spin de l'électron à son mouvement, agit comme un interprète qui aide les paires de Cooper à pénétrer dans la couche magnétique.
Le champ magnétique a confirmé l'hypothèse. Il supprimait le bruit de manière anisotrope : le plus fortement lorsqu'il sortait du plan, mais différemment pour les directions [100] et [110] dans le plan. Une telle sensibilité à l'orientation est incompatible avec la supraconductivité singulet ordinaire et pointe directement vers des corrélations triplet. Auparavant, on pensait que le bruit de grenaille géant était le privilège des structures à deux supraconducteurs, où les réflexions d'Andreev multiples accumulent la charge effective. Désormais, il est clair qu'un seul supraconducteur et une interface appropriée suffisent.
Cette découverte change la donne pour la spintronique supraconductrice et la recherche d'états de Majorana, nécessaires au calcul quantique topologique. La spectroscopie de bruit devient un outil simple et fiable : on mesure le bruit, et l'on voit si la supraconductivité triplet est présente. Ensuite, il faudra tester d'autres systèmes hybrides, des semi-métaux aux isolants topologiques. Le rayon X est déjà allumé, et sur le cliché, une nouvelle physique se dessine.
La charge effective, estimée à partir du bruit, dépasse 100 électrons, c'est comme si une « grappe » d'une centaine de charges traversait la barrière au lieu d'un seul électron, alors que physiquement seules des paires de Cooper sont transportées.
L'idée d'états quantiques cachés qui ne se manifestent que par le bruit fait écho au roman « Blindness » de Peter Watts, où les héros tentent de comprendre la nature d'entités invisibles à travers des indices indirects.