Une particule traverse le silicium en quelques milliardièmes de seconde – et le capteur a le temps de cliquer, enregistrant l'heure exacte. Ce n'est pas de la science-fiction, mais le résultat du prototype MiniCACTUS-v2, testé au CERN en juillet 2025. Le meilleur résultat est de 48,88 picosecondes : pendant ce temps, la lumière ne parcourt qu'un centimètre et demi.
Le détecteur fonctionne comme une minuscule caméra avec des pixels, mais au lieu de la lumière, il capture des particules chargées. Chaque pixel est une diode sans amplification interne, donc le signal est faible mais propre. Pour ne pas le dégrader, toute l'électronique de traitement a été déportée sur le bord de la puce, loin des pixels. Le capteur lui-même a été aminci à 175 micromètres – plus fin qu'un cheveu humain. Sous une tension de 500 volts, il est entièrement déserté et collecte toute la charge laissée par la particule qui le traverse.
Une telle précision est nécessaire pour les expériences sur les futurs collisionneurs, où les particules entrent en collision toutes les 25 nanosecondes. Plus le détecteur enregistre le temps avec précision, mieux les physiciens séparent les événements et trouvent des désintégrations rares. MiniCACTUS-v2 est un pas vers la création de capteurs compacts et peu coûteux capables de fonctionner dans les flux de particules les plus denses. Et ce n'est que le début : le prototype a déjà montré que le silicium peut être plus rapide qu'on ne le pensait.
En 49 picosecondes, la lumière ne parcourt que 1,5 centimètre – moins que la largeur d'un pouce.