La lumière ordinaire, c'est comme une foule sur une place : chaque photon se déplace à sa guise, entre en collision et repart. Mais dans certains milieux, les photons, telle une meute de chiens, se mettent à courir ensemble — ils se regroupent. Des chercheurs ont créé un laser à fibre aléatoire où les particules de lumière s'assemblent en bancs particulièrement denses. Ce phénomène est appelé super-regroupement de photons.
À l'intérieur de la fibre, la lumière se diffuse sur les inhomogénéités, et dans certaines conditions, les photons cessent d'être indépendants. En modifiant la puissance de pompe, les chercheurs ont contrôlé le degré de regroupement — allant de quasi-solitaires à des groupes serrés où une impulsion contenait des dizaines de fois plus de photons que d'habitude. Ce comportement est lié à des transitions de phase dans le champ lumineux — tout comme l'eau se transforme en glace, la lumière passe à un nouvel état avec une statistique différente.
L'utilité pratique réside dans l'imagerie. Les chercheurs ont utilisé la lumière super-regroupée pour de la prise de vue « fantôme » dans le temps : au lieu d'une image classique, ils ont reconstruit la forme d'une impulsion lumineuse en n'envoyant qu'une petite partie des photons sur le détecteur. Plus le regroupement est fort, moins il faut de mesures pour un résultat net. Cela promet des méthodes plus rapides et plus sensibles en spectroscopie optique et en optique quantique.
Le degré de regroupement des photons dans ce laser atteignait 26 — c'est comme si, dans une file d'attente, il y avait en moyenne 26 personnes au lieu d'une seule.
Dans le roman « Lumière » de M. John Harrison, les effets quantiques courbent la réalité — ici, le super-regroupement de la lumière aide à voir l'invisible.