Au laboratoire se trouve un laser qui tire une impulsion de lumière plus courte qu'un milliardième de seconde. Cette impulsion n'est pas ordinaire : elle est faite de « vide comprimé », un état quantique où le bruit d'une caractéristique de la lumière est réduit et celui d'une autre amplifié. Une telle lumière porte jusqu'à dix mille milliards de photons dans un seul mode, et sa nature quantique ne se manifeste pas dans sa luminosité, mais dans la fine superposition des champs possibles. La matière que l'impulsion vise doit, en ces instants, passer dans un état qui exige d'ordinaire une préparation longue et délicate.
Pendant longtemps, il a semblé que la lumière seule ne suffisait pas : après l'interaction, la matière se retrouve dans un mélange classique d'états, comme si les motifs quantiques s'étaient brouillés. La cause en est l'intrication entre lumière et matière : chaque issue possible du champ laisse sa trace, et sans information supplémentaire, ces traces se fondent en une sorte de moyenne dépourvue de netteté quantique. Mais si, après le passage de la lumière, on effectue une seule mesure de sa « quadrature » (c'est-à-dire d'une composante du champ électrique), le tableau change. Le résultat de la mesure agit comme un filtre qui ne retient du mélange que les états de la matière compatibles avec la valeur observée.
Cette sélection n'a rien d'arbitraire. Pour un ensemble de systèmes à deux niveaux (comme des atomes à deux niveaux d'énergie), elle opère comme un filtre gaussien sur la polarisation électrique : l'état le plus fortement retenu est celui de polarisation nulle, connu sous le nom d'état de Dicke. En lui, toutes les particules « regardent » collectivement dans la même direction, ce qui donne une sensibilité aux influences extérieures croissant comme le carré du nombre de particules. L'information quantique de Fisher, mesure de cette sensibilité, atteint la valeur N²/2+1, ce qui signale un enchevêtrement macroscopique.
Ensuite entrent en jeu les termes contrarotatifs de l'interaction. Ils provoquent une transition stroboscopique : l'état de Dicke se transforme en un état de type chat, superposition de deux états macroscopiquement distincts, comme chez le célèbre chat de Schrödinger, sauf qu'ici, au lieu d'un chat vivant et mort, ce sont deux directions opposées de polarisation. Le temps de préparation est déterminé par l'inverse de l'intensité effective du champ, et avec des paramètres réalistes, il tombe dans la gamme attoseconde, soit quelques millièmes de femtoseconde.
Revenons au laser du laboratoire. Son impulsion n'est pas une simple flash lumineux, mais un outil qui, en une seule passe et une seule mesure, découpe dans le bruit quantique le motif voulu. Ce motif peut servir dans des capteurs qui détectent les variations de champ magnétique ou de gravité plus finement que ne le permet la limite ordinaire. Et tout cela se produit plus vite que la matière n'a le temps de perdre sa cohérence quantique sous l'effet de son environnement.
Un vide comprimé brillant peut contenir jusqu'à $10^{13}$ photons dans un seul mode, ce qui est comparable au nombre d'étoiles d'une petite galaxie. Sa nature quantique se manifeste dans la superposition d'états cohérents, et non simplement dans le bruit.
L'idée d'une superposition quantique macroscopique fait écho au chat de Schrödinger, et la création d'états de la matière de type chat rappelle les scénarios sur les ordinateurs quantiques, où de tels états servent aux calculs.