Des physiciens ont piégé 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 de manière 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 ; des atomes trop serrés — les fermions commencent à se disputer : 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 rusée : 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 laisse place à la bousculade. Autre surprise : les atomes avec des « rotations » différentes, c'est-à-dire des spins, se séparent en vagues, en alternant des bandes. En contrôlant ce motif, on pourrait créer des dispositifs quantiques d'une sensibilité inouïe. Et la superradiance rassemble la lumière en un seul accord, des millions de fois plus rapide qu'une émission individuelle — des voix désaccordées 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 le rayonnement des trous noirs, et maintenant on l'étudie en laboratoire avec des nuages d'atomes.