Une grosse balle collante lancée sur une étagère poussiéreuse rebondira et soulèvera un nuage de poussière, mais si on la fait rouler lentement, elle ramassera chaque grain. C'est exactement le comportement des excitons de Rydberg — des « atomes » géants dans un cristal, nommés en l'honneur de Johannes Rydberg.
Dans un cristal d'oxyde de cuivre, il y a toujours des impuretés chargées — des ions qui créent des champs gênants. En mouvement rapide (provoqué par une impulsion laser), les excitons rebondissent souvent ou dissipent leur énergie en émettant de la lumière — comme une balle qui étincelle et perd son adhésivité.
La découverte inattendue concerne le régime ultra-lent : là, la particule ne rebondit pas, mais, comme un rouleau adhésif, enveloppe la contamination. Dans cette limite quantique, la seule issue est la capture du défaut, et toutes les pertes d'énergie inutiles sont désactivées. Pour atteindre un tel mouvement, on utilise l'excitation laser à deux photons — elle ne pousse pas, mais fait rouler délicatement l'exciton. La combinaison de la spectroscopie laser et de la photométrie de l'émission ouvre la voie à des cristaux ultra-purs pour l'électronique quantique.
Les excitons de Rydberg dans l'oxyde de cuivre sont si sensibles aux champs électriques qu'ils peuvent « sentir » une charge unique à des centaines de nanomètres de distance.