Le son à la surface d'un cristal, c'est comme des rides sur l'eau, mais qui courent sur un solide. Ces rides s'appellent des ondes acoustiques de surface : elles se déplacent cent mille fois plus lentement que la lumière, ce qui permet de les comprimer en de très courts segments et de les loger sur une puce minuscule. Habituellement, on génère ces ondes avec des peignes métalliques en aluminium ou en or. Mais à très basse température — et les dispositifs quantiques ont justement besoin de froid — ces deux métaux posent problème : l'aluminium crée des défauts qui piègent l'énergie, et l'or ne devient pas supraconducteur et réchauffe le circuit.
Les auteurs de l'étude ont remplacé le métal par du nitrure de niobium — un composé qui, lorsqu'il est refroidi à quelques degrés au-dessus du zéro absolu, cesse d'opposer une résistance au courant. Ils en ont fait des peignes-électrodes et des miroirs pour le son. L'astuce clé : en chauffant de quelques degrés seulement, le film sort de l'état supraconducteur et l'onde acoustique traverse alors le dispositif avec une intensité 16 fois plus faible. Ce n'est pas un réglage progressif, mais un interrupteur net « allumé/éteint ».
L'état supraconducteur du nitrure de niobium agit comme un interrupteur pour l'onde acoustique de surface : dans une position, le son passe presque librement ; dans l'autre, il s'étouffe. L'écart de température entre les deux états est inférieur à un degré, ce qui rend la commutation brusque. Un tel dispositif peut être intégré dans des circuits quantiques qui utilisent déjà le nitrure de niobium, et permettre de contrôler les signaux acoustiques sans chaleur parasite ni électronique complexe.
Les ondes acoustiques de surface sont déjà à l'œuvre dans chaque smartphone : elles filtrent les signaux radio, empêchant les fréquences voisines de se brouiller mutuellement.