Dans une fibre optique, la lumière se propage dans le cœur sans presque s'échapper. Mais en s'approchant tout près, on peut sentir un léger frémissement du champ à la surface : l'onde évanescente. C'est dans ce « brouillard de lumière » au-dessus de la surface d'un minuscule anneau de silicium que des physiciens ont piégé un atome unique de rubidium.
Le piège agit comme une main invisible qui freine l'atome d'un seul contact. Le mécanisme rappelle le refroidissement de Sisyphe : un photon retire de l'énergie à l'atome, qui roule alors dans un puits de potentiel d'où il ne peut plus s'échapper. Après une seule diffusion, l'atome se retrouve à 150–200 nanomètres de la puce. C'est environ mille fois plus fin qu'un cheveu humain. Sans aucun refroidissement continu, il y reste de quelques fractions de milliseconde à une seconde entière.
Une fois piégé, l'atome commence à interagir activement avec la lumière. Il émet des photons uniques qui sont collectés directement sur la puce. L'effet Purcell le fait briller plus vite que dans l'espace libre. La coopérativité — une mesure du travail conjoint de l'atome et du résonateur — dépasse l'unité. Cela signifie que l'atome préfère donner son énergie au résonateur plutôt que de la disperser ailleurs. Ce « tandem » ouvre la voie aux circuits quantiques où atomes et lumière sont réunis sur un même cristal, fabriqué selon la technologie standard du silicium.
L'épaisseur d'un cheveu humain est d'environ 80 micromètres. L'atome flotte 200 fois plus près de la surface de la puce que cette valeur, à une distance que la lumière parcourt en un demi-billionième de seconde.
Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan interagissait avec les humains à une distance imperceptible pour les instruments, tout comme ici un atome unique ressent le champ lumineux sans toucher la puce.