À l'intérieur d'un cristal de nitrure de bore, on trouve parfois des défauts – des endroits où des atomes sont manquants ou mal placés. L'un de ces défauts, le centre B, sait émettre de la lumière : il absorbe de l'énergie et la restitue sous la forme d'un unique photon. C'est comme une petite ampoule qui ne s'allume que lorsqu'on le lui demande, sans émettre de lumière parasite.

Les chercheurs ont envoyé de brèves impulsions laser sur le centre B et ont observé que le défaut peut basculer entre les états « allumé » et « éteint ». Si l'impulsion est bien calibrée, le défaut a le temps de « basculer » dans un état excité puis de revenir, en émettant un photon. Ce régime est appelé contrôle cohérent – on pilote la lumière comme on actionne un interrupteur à la main.

Certes, le défaut perd rapidement son « réglage » : au bout de 0,6 nanoseconde, il oublie dans quel état il se trouvait. C'est comme une balançoire qui s'arrête presque aussitôt après une poussée. Mais même ce laps de temps suffit pour utiliser le centre B comme source de photons à la demande – par exemple dans des ordinateurs quantiques, où chaque photon transporte un morceau d'information.

Ces défauts dans le nitrure de bore peuvent être intégrés dans de minuscules circuits optiques sur puce. Au lieu d'encombrants lasers et miroirs, on obtiendrait des dispositifs compacts où la lumière naît et est contrôlée directement dans le cristal. C'est comme construire une usine à photons uniques de la taille d'un grain de poussière.