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Les ondes radio qui oscillent moins d'une fois par seconde traversent la terre et l'eau presque sans perte. De tels signaux sont utilisés pour communiquer avec les sous-marins et pour la prospection minière. Mais une antenne classique devrait mesurer des centaines de mètres pour les capter, et sa sensibilité laisse à désirer. Des physiciens proposent de remplacer l'antenne par un nuage d'atomes de rubidium dans une cellule en verre.

Les atomes de rubidium sont sensibles au champ électrique : celui-ci modifie légèrement leurs niveaux d'énergie internes. Un faisceau laser éclaire les atomes, et la variation de l'absorption de la lumière renseigne sur le champ. Le problème, c'est que le verre de la cellule écranterait les oscillations lentes, comme un grillage métallique bloque les ondes longues. Les chercheurs ont donc recouvert les parois d'une fine couche de paraffine. Les atomes qui entrent en collision avec la paraffine ne perdent pas leur sensibilité, et le champ pénètre à l'intérieur presque sans distorsion.

Pour extraire le signal faible du bruit de fond, les physiciens ont ajouté un champ de modulation et un détecteur synchrone — c'est comme régler un récepteur radio sur la bonne station, sauf qu'au lieu de tourner un bouton, on utilise une oscillation auxiliaire. Résultat : le capteur fonctionne de 0,5 hertz à 10 kilohertz. À 1 hertz, la sensibilité atteint 819 microvolts par centimètre par racine de hertz — cela signifie qu'un champ plus faible que celui d'une pile à bout de bras est déjà détectable.

Ce capteur ne nécessite pas d'électrodes métalliques et fonctionne à température ambiante. On peut le fabriquer à la taille d'une boîte d'allumettes. À l'avenir, de tels dispositifs pourraient aider à écouter le « pouls » de la Terre — les lentes oscillations électriques provoquées par le mouvement du magma, les marées ou les orages à l'horizon.