Un miroir de salle de bain dure des années, même si on l'expose chaque jour à l'eau et à la vapeur. Mais un miroir conçu pour capturer un seul ion baryum s'abîme à cause de sa propre lumière, dans l'obscurité totale et sous vide poussé.
Dans un piège à ions, les miroirs forment une cavité : la lumière rebondit entre eux, renforçant l'interaction avec l'ion. Pour la lumière bleue de 493 nanomètres de longueur d'onde (la couleur d'une vague océanique), il faut des miroirs composés de dizaines de couches ultrafines d'oxydes. Ces revêtements fonctionnent parfaitement dans l'air, mais sous vide, ils commencent à se dégrader. Les auteurs ont mesuré la vitesse à laquelle les pertes augmentent dans la cavité : plus le miroir est mauvais, plus vite l'impulsion lumineuse s'éteint à l'intérieur.
Il s'est avéré que lors d'expositions courtes du laser ou à faible puissance, les miroirs ne s'abîment pas. Mais si on fait passer un faisceau puissant à travers la cavité pendant longtemps, les pertes augmentent. La cause n'est pas la chaleur (exclue par les calculs), mais le dépôt à la surface des miroirs de particules que la lumière laser arrache ou transporte. Bonne nouvelle : la dégradation peut être partiellement inversée en laissant simplement les miroirs se reposer ou en les chauffant.
Ce piège avec l'ion baryum, c'est comme un funambule qui garde l'équilibre au-dessus d'un gouffre. Les miroirs sont sa perche. Si la perche commence à plier sous son propre poids, le numéro est raté. Ici, la lumière détruit elle-même son outil, mais les physiciens ont trouvé un moyen de sécuriser le funambule.
Le revêtement d'un miroir pour la lumière bleue est constitué de couches de quelques dizaines de nanomètres d'épaisseur, soit des milliers de fois plus fin qu'un cheveu humain. Si on empilait toutes les couches, on obtiendrait un film aussi épais qu'une bulle de savon.