Si l'on pouvait mettre la lumière en bouteille, les scientifiques auraient une chaîne de production idéale : une bouteille pour un photon, sans une goutte à côté. Ces particules de lumière uniques sont nécessaires aux ordinateurs quantiques et aux communications sécurisées : elles transportent des informations impossibles à espionner discrètement. Mais émettre des photons un par un, et à temps, est plus difficile qu'il n'y paraît.

À l'intérieur d'une puce photonique, un minuscule anneau fonctionne comme un circuit de course circulaire pour la lumière. Deux faisceaux laser y pénètrent, se croisent et, parfois, très rarement, génèrent une paire de nouveaux photons : l'un est le signal, l'autre est le photon de travail. Le signal s'échappe immédiatement et annonce : « Prêt, prends-le. » Le photon de travail est alors utilisé. Le problème est que, généralement, soit les paires sont rares, soit les signaux sont souvent trompeurs.

Les auteurs de l'étude ont trouvé le juste milieu. Ils ont fait varier progressivement la « largeur du tourniquet » — la force de couplage entre l'anneau et les guides de lumière — et observé combien de paires étaient générées et à quel point le signal était précis. Ils ont découvert qu'en laissant passer la lumière un peu plus librement que nécessaire pour un maximum de paires, le compteur de paires dépasse 93 000 par seconde. Et en ouvrant presque grand, le signal devient fiable dans 97,87 % des cas. C'est comme régler un robinet pour obtenir un jet puissant mais sans éclaboussures.

Une telle source de lumière est comparable à une machine-outil bien réglée : elle produit pièce après pièce, presque sans défaut. À l'avenir, on pourrait assembler sur de telles puces des calculateurs quantiques entiers, où chaque photon serait comme un coursier fiable portant une lettre secrète.