Un faisceau laser focalisé à la taille d'un grain de poussière peut maintenir une molécule individuelle, comme une pince à épiler tient une perle minuscule. Mais remplir une centaine de ces pinces avec exactement une molécule chacune est un défi comparable à celui de verser une goutte d'eau dans chaque alvéole d'une boîte à œufs sans en renverser une seule. En général, les pièges ne se remplissent qu'à 20–50 %, et les molécules en excès sont rapidement perdues à cause des collisions. Ce nouveau travail propose une méthode qui rend d'abord les molécules « glissantes » entre elles, puis évacue délicatement les surplus, ne laissant qu'une particule dans chaque piège.

Le secret consiste à enfiler aux molécules un « manteau » invisible de champ micro-onde. Ce champ fait que les molécules se repoussent avant même de s'approcher à une distance dangereuse où elles pourraient s'agglutiner ou se disperser. Simultanément, un champ électrique statique ajuste leurs états internes pour qu'elles puissent « s'infiltrer » à travers les parois du piège une par une, comme l'eau traverse un tamis fin. Les calculs pour la molécule NaCs montrent que la première molécule quitte le piège près de dix mille fois plus vite que la seconde, de sorte qu'une pause entre les « vidanges » permet d'arrêter le processus au bon moment.

Auparavant, il n'existait aucun moyen fiable de laisser exactement une molécule : les pièges ne se remplissaient qu'à moitié, et les particules en excès étaient perdues lors de collisions. Désormais, il est démontré que la combinaison des champs statique et micro-onde stabilise les molécules et permet de les évacuer de manière contrôlée, n'en laissant qu'une avec une précision supérieure à 99 %. Ce résultat n'est pas issu d'une expérience mais d'un calcul théorique détaillé, qui s'appuie néanmoins sur les paramètres réels de la molécule NaCs et sur les technologies laser existantes.

La méthode peut être intégrée aux installations existantes de pinces moléculaires. Si chaque cellule d'un futur ordinateur quantique est remplie d'une seule molécule, un réseau de centaines de telles cellules deviendra un réseau dense de qubits — les briques des calculs quantiques. Et alors, une tâche qui ressemble aujourd'hui à un travail de joaillier avec des gouttes individuelles deviendra un assemblage de routine d'un jeu de construction moléculaire.