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Un télémètre ordinaire envoie une impulsion lumineuse unique et attend son retour, comme une personne qui crie dans le vide et écoute l'écho. Mais si l'on active plusieurs sources qui brillent à l'unisson et que l'on analyse non pas l'intensité, mais le rythme des échos des flashs réfléchis, l'image devient plus nette. L'effet de l'émission synchrone — la superradiance — est connu grâce aux travaux de Roy Glauber. Désormais, il est appliqué en photométrie : on ne mesure pas simplement la luminosité, mais la cohérence des flashs.

Avec deux « lucioles » de ce type, l'erreur diminue d'un facteur quatre, et avec l'augmentation du nombre de sources, la précision croît plus vite qu'une simple proportion. En pratique, cela signifie que les futurs télémètres laser pour drones et pour les travaux d'arpentage « sonderont » l'espace avec une erreur de fractions de millimètre. La lumière qui travaille en équipe perçoit ce qu'un individu aurait manqué.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2605.28378

In recent years, light detection and ranging (LIDAR) has seen a steep rise in the sensitivity of measuring the distances of remote objects. Here, we propose to enhance the sensitivity of LIDAR even further by exploiting Dicke's concept of superradiance, i.e., the collective light emission of statistically independent light sources. By using $$N$$ thermal light sources (TLS) and measuring intensity correlations of order $$m \geq 2$$ instead of $$m=1$$, i.e., the intensity, we show that the Cram\'er-Rao bound on the measurement of the distance of a remote object undercuts that of traditional LIDAR by a factor of $$N$$, and can be reduced further with increasing correlation order $$m$$. Our numerical calculations are supported by analytical expressions for the special cases of two and three TLS and a general approximate expression for any number of TLS.