Les atomes, tels un essaim de lucioles, scintillent à l'unisson. Lorsqu'ils s'illuminent simultanément, la lumière est amplifiée considérablement : cent atomes brillent dix mille fois plus intensément qu'un seul. Des physiciens ont transformé cette astuce en moteur thermique. Un moteur classique nécessite une source chaude et une source froide, mais ici, les atomes ne travaillent qu'avec une seule source froide.
Le cycle est simple : les atomes se chargent d'énergie de manière synchrone, puis la libèrent en un éclair puissant. Le secret réside dans le fait que la puissance augmente non pas proportionnellement au nombre d'atomes, mais bien plus rapidement. Si un atome fournit une unité de puissance, deux en fournissent quatre, et dix en fournissent cent. Grâce à cela, l'efficacité atteint presque 100 % : les pertes d'énergie inévitables — l'entropie — disparaissent presque.
Un tel moteur ouvre la voie à des dispositifs microscopiques d'une économie fantastique. À la base, on trouve les découvertes des lauréats du prix Nobel David Wineland et Serge Haroche. Les systèmes les plus simples, comme l'atome d'hydrogène, sont étudiés à l'aide de la spectroscopie — la mesure précise de la lumière.
Cent atomes qui s'illuminent de manière synchrone brillent non pas cent fois, mais dix mille fois plus intensément qu'un seul.