Un minuscule faisceau laser effleure un cristal — et, comme par magie, des étincelles quantiques isolées s'allument à l'intérieur. Ce n'est pas un tour de passe-passe, mais une nouvelle façon de créer des qubits, les cellules de travail des futurs ordinateurs quantiques. Le matériau est le carbure de silicium, celui-là même qui est déjà utilisé en électronique de puissance et dans les LED. Il contient des points particuliers — des défauts où le réseau cristallin est légèrement perturbé. L'un de ces défauts, le centre V2, se comporte comme un atome isolé : il peut stocker de l'information quantique et l'échanger par la lumière.

Auparavant, il fallait chercher ces défauts parmi ceux qui apparaissaient aléatoirement, ce qui rendait la production lente et imprévisible. Désormais, les chercheurs prennent des nanopiliers en carbure de silicium et les irradient avec de courtes impulsions de laser ultraviolet. La lumière éjecte des atomes de carbone, et des centres V2 apparaissent à leur place. Le nombre de défauts est multiplié par onze, et leur qualité n'a rien à envier à celle des défauts naturels : des raies optiques étroites et un spin stable — tout ce qu'il faut pour une communication quantique fiable.

Les tests ont montré que le temps de cohérence de spin (la durée pendant laquelle un qubit « se souvient » de son état) atteint 3,6 millisecondes. C'est comparable aux meilleurs échantillons cultivés spécialement. La méthode fonctionne directement sur des dispositifs déjà fabriqués — pas besoin de démonter ou de refaire la puce. Le laser peut être dirigé avec précision à l'endroit voulu, comme une plume qui complète les détails manquants d'un mécanisme déjà assemblé.

Le carbure de silicium est bon marché et produit à l'échelle industrielle, contrairement au diamant, un autre matériau populaire pour les défauts quantiques. Si l'on parvient à estampiller des qubits au laser sur une chaîne de production, les réseaux quantiques se rapprocheront de la réalité. L'étincelle allumée par le faisceau pourrait devenir la base de communications sécurisées et de calculs puissants.