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La lumière contourne les corps massifs – on le sait depuis Einstein. Mais que se passerait-il si l'attraction elle-même n'était pas un tissu lisse de l'espace, mais un flux de minuscules particules messagères ? Alors, un rayon passant près d'une particule ne devrait pas seulement se courber, mais entrer avec elle dans des relations quantiques particulières.

Ces relations portent le nom d'intrication. Deux pianos dans des pièces différentes : on appuie sur une touche de l'un – et la corde de l'autre répond instantanément, sans aucun fil. C'est à peu près ainsi que le spin d'une particule et la polarisation d'un photon deviennent un tout, si une gravité quantique agit entre eux. Les auteurs de l'étude ont imaginé comment enregistrer de manière fiable un tel lien. Ils proposent de mesurer les paramètres de Stokes – une sorte d'« empreintes digitales » de l'onde lumineuse, qui indiquent exactement comment elle oscille.

Pour voir le signal faible, on mélange le photon avec un faisceau de référence – comme si l'on amplifiait une voix discrète en la dirigeant vers le même microphone qu'un diapason sonore. En variant la phase de ce diapason, on peut extraire du bruit même des corrélations quantiques à peine perceptibles. Les calculs montrent que, pour un état non parfaitement intriqué engendré par la gravité, le critère proposé donne une valeur de moins 0,052. C'est comme un solde négatif sur un compte qui dit clairement : « Oui, il y a ici une liaison non classique ».

Le critère fonctionne lorsque le recouvrement des deux états du photon se situe entre 0,71 et 1. Si l'expérience confirme ces chiffres, ce serait la première preuve en laboratoire que la gravité obéit aux lois du monde quantique.