Les dispositifs quantiques sont généralement conservés dans des cryostats, de grands thermos où la température est plus basse que dans l'espace interstellaire. Un ion d'erbium piégé dans une minuscule cavité sur une puce en silicium brise cette tradition. Il fonctionne directement sur une table, à température ambiante, et se souvient de son état quantique pendant une demi-milliseconde. Pour un ion unique, c'est très long.
Les chercheurs ont placé les ions avec une précision de joaillier : chacun a atterri dans sa propre cellule, isolée de ses voisines. Cette isolation empêche les ions de « discuter » entre eux et de perdre l'information quantique. Résultat : la puce émet des photons uniques et propres, des particules de lumière que l'on peut envoyer sur des kilomètres via une fibre optique ordinaire.
La grande surprise, c'est le pompage d'énergie. Pour que l'ion s'illumine, on l'irradie avec un laser, mais pas de la même couleur que celle à laquelle il répond. La lumière entre en bleu, sort en infrarouge, et le fond du laser est complètement éliminé. Ce tour de passe-passe n'avait jamais été réalisé avec des ions uniques à température ambiante.
Désormais, les répéteurs quantiques — des dispositifs qui prolongent le signal quantique — peuvent être assemblés sans réfrigérateurs encombrants. La puce à erbium se connecte à l'électronique standard et à la fibre optique. L'Internet quantique se rapproche un peu plus de nos maisons.
L'erbium est un métal des terres rares qui colore le verre en rose et amplifie le signal dans les câbles à fibre optique du monde entier.
Dans la série « The Expanse », les communicateurs quantiques fonctionnent sans refroidissement — on dirait que les ingénieurs du futur utilisent déjà de telles puces.