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Régler sa radio sur sa station préférée, c'est chercher la bonne fréquence parmi le bruit. Le nouvel instrument fait de même, mais pour des ondes d'environ trois millimètres de long. Ces ondes proviennent de galaxies lointaines et, peut-être, de particules de matière noire. L'appareil est un motif de pistes supraconductrices en niobium sur une plaquette de silicium. Chaque piste résonne à sa propre fréquence, comme une corde de guitare sur sa note.

Auparavant, des dispositifs similaires perdaient la moitié du signal à cause d'une résistance superflue. Ici, la résistance a été supprimée, et le signal circule presque sans perte. Dans une simulation de dix pistes, la netteté de séparation des fréquences est comparable à celle d'un bon accordeur : on distingue des notes dont la différence est inférieure à un pour cent. La première piste a capté 82 % de l'énergie reçue — comme si, sur dix invités à un dîner, huit étaient venus.

Mais il y a un bémol. Lorsque le signal se propage le long de la chaîne de pistes, chacune d'elles lui soutire un peu d'énergie — environ 0,85 %. Pour dix pistes, c'est négligeable, mais pour trois cents, la fuite devient notable. Les chercheurs ont calculé : avec un diélectrique plus pur, les pertes seraient dix fois moindres, et une chaîne de trois cents pistes fonctionnerait. C'est exactement ce qu'il faut pour couvrir la fenêtre de transparence de l'atmosphère à la fréquence de 90 gigahertz — là où le ciel est particulièrement limpide pour ce type d'observations.

L'instrument est presque insensible aux imperfections de fabrication : de légers écarts dans la largeur des pistes ou l'épaisseur du métal ne perturbent pas l'accord. Il n'est sensible qu'à l'épaisseur du substrat diélectrique — comme une guitare dont le diapason serait décalé d'un demi-millimètre. Cela signifie que l'on pourra produire ces spectromètres par centaines pour les futurs relevés du ciel. La carte de la distribution de la matière dans l'Univers deviendra plus détaillée, et la recherche de matière noire plus sensible.