Des physiciens ont enfermé un nuage d'atomes de lithium entre deux miroirs. La lumière rebondit à l'intérieur, comme dans une chambre d'écho, forçant les atomes à émettre en synchrone — on obtient de la superradiance, semblable à un chœur où les voix se fondent en un seul grondement.
Le secret réside dans la densité. Des atomes trop rares ne s'entendent pas ; trop serrés, les fermions entrent en conflit : le principe de Pauli interdit d'occuper le même état, comme deux chanteurs qui voudraient tenir la même note. Le seuil de superradiance se comporte de manière astucieuse : d'abord il diminue, puis il augmente. L'idéal est atteint lorsque la distance entre les atomes est comparable à la longueur d'onde de la lumière — alors l'aide des voisins se transforme en bousculade. Autre surprise : les atomes avec des « rotations » différentes, c'est-à-dire des spins, se répartissent en vagues, en alternant des bandes. En contrôlant ce motif, on pourrait créer des dispositifs quantiques d'une sensibilité inouïe. De plus, la superradiance rassemble la lumière en un seul accord, des millions de fois plus rapide qu'une émission individuelle — des voix discordantes se transforment en un coup de tonnerre. L'émission a été suivie par des méthodes de spectroscopie.
Le terme « superradiance » est apparu pour la première fois en astrophysique pour décrire l'émission des trous noirs, et maintenant on l'étudie en laboratoire avec des nuages d'atomes.