Un minuscule cristal d'atomes chargés, piégé dans une trappe, tremble de chaleur. Chaque ion oscille comme une bille au bout d'un ressort, et ces vibrations gênent l'utilisation du cristal pour des opérations quantiques précises. Habituellement, on élimine l'excès d'énergie avec un laser : le faisceau frappe les ions et ralentit leur mouvement, comme un courant d'air qui amortit un pendule.

Mais lorsque le cristal contient des dizaines d'ions, un effet inattendu se produit. À un certain moment, le laser ne se contente pas de freiner la vibration, il force tous les ions à échanger de l'énergie avec leurs « petits aimants » internes — les spins. Cet échange se fait de manière si coordonnée que les vibrations de tout le cristal s'apaisent d'un coup. Dans l'expérience avec 91 ions, après une seule impulsion, la chaleur résiduelle était 8000 fois plus faible que pour un ion unique. Plus il y a d'ions, plus le résultat est net — la dépendance suit l'inverse du carré du nombre de particules.

En répétant les impulsions, les physiciens ont amené le cristal dans un état où le mouvement a presque disparu. De plus, le comportement du grand ensemble a cessé de dépendre de la façon dont les ions vibraient au départ — le rythme collectif soumet tout. Une telle « danse » peut être utilisée comme un capteur ultra-sensible : en mesurant les spins après l'impulsion, les scientifiques reconstruisent la carte des vibrations sans perturber le cristal ionique lui-même.