La matière noire ne laisse aucune trace dans les détecteurs ordinaires — elle les traverse comme le vent à travers une étamine. Pour la remarquer, il faut des instruments capables de ressentir le coup d'un moustique dans une tempête. Les capteurs quantiques avec un seuil d'une fraction d'électron-volt (mille fois moins que l'énergie de la lumière visible) sont exactement cela. Ils réagissent à de minuscules secousses lorsqu'une particule de matière noire heurte un noyau ou un électron dans le matériau.

Les auteurs de ces travaux ont renoncé à s'appuyer sur le modèle standard du halo — une description moyennée du nuage de matière noire autour de notre Galaxie. Au lieu de cela, ils construisent un pont entre le signal du détecteur et une « fonction de halo » universelle, qui peut être extraite des données expérimentales. Cette approche ne dicte pas à l'avance à quelles vitesses les particules se déplacent, mais permet de l'apprendre directement.

Sur des données simulées, les chercheurs ont montré que la combinaison des signaux de deux types de capteurs aide à reconstruire la véritable distribution des vitesses de la matière noire. C'est comme si, à partir des ondulations de l'eau laissées par un nageur invisible, on pouvait comprendre où et à quelle vitesse il se déplace. Les capteurs quantiques deviennent non seulement des chasseurs de particules, mais aussi des cartographes de l'océan invisible dans lequel notre Galaxie est immergée.