La piste de danse est pleine : chacun se déplace à sa guise, personne ne se tient par la main. Soudain, la musique devient plus forte et plus rythmée — les voisins commencent à s'attraper, formant des couples qui tournoient en synchronie. C'est à peu près ce qui s'est passé dans le laboratoire où un nuage d'atomes de lithium, refroidis à presque zéro absolu, a été contraint d'augmenter brusquement son attraction mutuelle.
Les atomes de ce gaz se comportaient comme les électrons de certains matériaux capables de devenir supraconducteurs. Avant l'impulsion, ils étaient libres et chaotiques — les scientifiques appellent cet état liquide de Fermi (un liquide ordinaire de particules obéissant à la statistique de Fermi). Après l'augmentation brutale de la liaison entre eux, des paires sont apparues, mais pas comme dans un vrai supraconducteur : elles ne s'étaient pas encore fondues en un ensemble quantique unique, mais ressemblaient plutôt à des danseurs qui viennent de se prendre par la main et cherchent un rythme commun. C'est ce qu'on appelle la phase pseudogap — un état avec des paires prêtes, mais sans superfluidité.
Pour observer ces paires, les chercheurs ont utilisé une astuce : ils ont fait en sorte que les paires s'unissent en amas plus denses — des doublons (deux atomes au même endroit). Ces doublons, comme des marqueurs, ont montré où se trouvaient les centres de masse des paires initiales. Des détecteurs capables de distinguer des atomes individuels ont enregistré l'apparition dans le gaz d'ondes de densité de charge — une alternance de régions à concentration de particules plus élevée et plus faible. Auparavant, ces ondes étaient à peine visibles, mais après l'impulsion, leur visibilité a fortement augmenté, en particulier dans la région où l'attraction était forte et les paires non locales, c'est-à-dire que les atomes ne se trouvaient pas au même point, mais à distance l'un de l'autre.
Cette méthode ouvre la voie à l'observation de formes plus exotiques d'ordre par paires, par exemple dans des systèmes où les spins des atomes ne sont pas équilibrés (un type d'atomes prédomine sur l'autre). Dans de telles conditions, des types inhabituels de superfluidité peuvent apparaître, difficiles à obtenir dans les solides. De plus, une approche similaire peut être appliquée à un autre modèle — le modèle de Hubbard répulsif (où les particules ne s'attirent pas mais se repoussent) — pour observer des structures en bandes rappelant les ondes de densité de charge dans les supraconducteurs à haute température.
La température dans l'expérience était d'environ 100 nanokelvins — c'est un milliard de fois plus froid que la température ambiante, à peine un cent-millième de degré au-dessus du zéro absolu.
Dans le roman « Blindsight » de Peter Watts, des extraterrestres utilisent des effets quantiques pour traiter l'information — de telles manipulations d'atomes froids pourraient servir de base à la modélisation de leur conscience.