Un aimant ordinaire fait tourner l'aiguille d'une boussole, mais ne l'empêche pas d'avancer. Si l'on tord un champ magnétique en nœud, il peut emprisonner une particule sur place, comme un piège. Ce phénomène s'appelle la « cage d'Aharonov-Bohm » : les ondes de la particule s'annulent en certains points et se renforcent en d'autres, ne lui laissant que de minuscules « îlots » où vivre.
Auparavant, de telles cages n'étaient construites qu'avec des champs simples, semblables à des rangées régulières de barrières. Aujourd'hui, des physiciens de Chine et des États-Unis ont assemblé une cage à partir de champs « non abéliens » — des champs qui ne se laissent pas permuter, comme des engrenages récalcitrants. Pour cela, ils ont pris un ion d'ytterbium suspendu dans le vide et ont fait jouer à ses niveaux d'énergie internes le rôle de dimensions supplémentaires. Des impulsions laser ont créé autour de l'ion un réseau en forme de losange, où la particule peut sauter d'un nœud à l'autre.
L'expérience a montré que la cage non abélienne se comporte de manière plus retorse que la cage ordinaire : la particule peut « sentir » plusieurs chemins à la fois, et des effets de second ordre (faibles mais perceptibles) se manifestent sous forme d'asymétrie. Par exemple, l'ion confiné dans une partie du losange « respire » encore — sa fonction d'onde s'échappe légèrement vers les nœuds voisins, mais pas plus loin. Cela ouvre la voie à la modélisation d'états quantiques exotiques impossibles à obtenir dans des matériaux ordinaires.
Un ion dans un piège est comme un musicien solitaire qui, grâce aux notes des lasers, interprète une symphonie inaccessible à tout un orchestre d'atomes. Et désormais, son répertoire comprend une pièce où les notes ne se laissent pas permuter — et la mélodie devient insaisissable.
L'ion d'ytterbium de l'expérience était suspendu dans le vide à une température de quelques millikelvins au-dessus du zéro absolu — plus froid que dans l'espace interstellaire.
L'idée d'une « cage » faite de champs magnétiques évoque les pièges à fantômes du roman « Pique-nique au bord du chemin » — sauf qu'ici, le piège n'est pas constitué d'artefacts, mais de rayons laser.