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Au plus profond du noyau atomique du thorium-229 se cache un levier bien serré. Pour le faire passer d'une position à l'autre, il faut exercer une force – et cela demande généralement du temps. Cet isotope possède deux niveaux d'énergie très proches, et la transition entre eux peut être déclenchée par une impulsion laser. Mais si l'on agit brutalement, le levier peut casser, et si l'on est trop prudent, le processus s'éternise.

Jusqu'à récemment, les physiciens utilisaient une méthode de redirection douce. On déplaçait lentement le levier en modifiant progressivement son point d'appui. Cela fonctionnait, mais prenait des centaines de millisecondes – une éternité pour des processus nucléaires. Dans ces nouveaux travaux, les auteurs ont trouvé un raccourci : ils ont ajouté une impulsion laser supplémentaire qui agit comme une secousse brusque au bon moment. Cette approche a permis de basculer l'état nucléaire du thorium-229 en quelques centaines de microsecondes, avec près de 80 % de tentatives réussies.

Ce résultat est important pour la création d'horloges nucléaires ultra-précises horloges nucléaires, qui seront des dizaines de fois plus stables que les horloges atomiques actuelles. De plus, la manipulation des états nucléaires ouvre la voie à l'étude d'effets subtils de l'interaction entre la couche électronique et le noyau – un domaine encore plein de mystères. Peut-être qu'à l'avenir, de telles méthodes permettront même de contrôler la désintégration radioactive.

Maintenant que le levier à l'intérieur du noyau se laisse manœuvrer rapidement et avec précision, les physiciens voient s'ouvrir la porte à de nouvelles découvertes.