Un laser à fibre à rétroaction aléatoire est un fil de verre très fin dans lequel la lumière se propage, mais se réfléchit non pas sur des miroirs, mais sur les infimes irrégularités de la fibre elle-même. Un tel laser ne produit pas un faisceau régulier : sa lumière tremble et scintille, comme la flamme d'une bougie dans un courant d'air. Dans ces nouveaux travaux, les physiciens ont pour la première fois suivi en détail la manière dont cette lumière tremble, et ont découvert que sa statistique est bien plus riche que celle des lasers ordinaires.
Il s'avère que les éclairs de lumière dans un laser aléatoire suivent précisément cette statistique à « queues lourdes » : la plupart des mesures sont faibles, mais de temps en temps se produisent des pics géants. De plus, les scientifiques ont trouvé un moyen de faire basculer le mode de fonctionnement du laser — d'une émission presque régulière à des sursauts aléatoires brusques — en modifiant la puissance de pompe. Cela ouvre la voie à la création de sources lumineuses dont le caractère aléatoire est prédéfini : pour les communications sécurisées, la télédétection ou la simulation de processus naturels complexes.
Ce résultat relie deux domaines éloignés : la physique des milieux désordonnés et la physique statistique des systèmes complexes. Le laser à fibre aléatoire devient un petit laboratoire où l'on peut étudier comment l'ordre naît du chaos — et vice versa.
Le laser à fibre aléatoire fonctionne sans miroirs, qui dans un laser ordinaire définissent la direction et la pureté du faisceau. Son « miroir » est constitué de millions d'irrégularités microscopiques dans le verre lui-même.