Les ondes radio basse fréquence (de 30 à 300 kilohertz) transportent l'information à travers l'eau et la terre. Mais les capter avec une antenne ordinaire est difficile : la longueur d'onde atteint plusieurs kilomètres, et un petit récepteur perçoit à peine un tel champ. Les physiciens ont trouvé une parade : ils ont fait d'un ion unique leur antenne.
Un ion de calcium-40 a été suspendu dans le vide à l'aide de champs électriques à la surface d'une puce. Des faisceaux laser ont fait osciller l'ion comme un minuscule pendule, et ces oscillations se sont comportées comme un faisceau laser : c'est ce qu'on appelle un laser phononique (un laser à ondes sonores). Lorsqu'un champ électrique externe pénètre dans le piège, il modifie légèrement le rythme des oscillations de l'ion. En mesurant le décalage de fréquence des battements entre le faisceau laser et le mouvement de l'ion, on peut extraire trois paramètres du signal : la fréquence, la phase et l'amplitude.
L'astuce principale de la méthode est qu'elle ne nécessite pas le refroidissement à très basse température de l'ion, habituellement requis dans ce type d'expériences. Le système maintient lui-même des oscillations stables et résiste bien au bruit. Un tel capteur, de la taille d'une tête d'épingle, ouvre la voie aux communications souterraines, aux mesures de masse ultra-précises et à la surveillance des biosignaux.
L'ion de calcium dans le piège oscille à une fréquence d'environ 1 mégahertz — c'est des milliers de fois plus élevé que la note « la » de la première octave, mais toujours dans une gamme que l'électronique peut « entendre ».