Dos péndulos colgados de la misma barra comienzan gradualmente a oscilar al unísono. Pero si tocas ligeramente uno de ellos, el ritmo común cambia, y por ese cambio se puede detectar incluso el más leve toque. Así funcionan aproximadamente los sensores basados en sistemas oscilantes acoplados.
En el nuevo trabajo, los investigadores consideraron dos circuitos acoplados, como dos péndulos unidos por un resorte. Cada circuito tiene un amplificador que alimenta las oscilaciones, pero a gran amplitud su ganancia se satura, como un músculo que se cansa bajo una tensión fuerte. A los científicos les interesaba cómo se comporta este sistema cerca del punto especial donde las frecuencias de los dos circuitos se fusionan en una sola. Allí, la sensibilidad a influencias externas se vuelve anómalamente alta: incluso una perturbación diminuta desplaza notablemente la frecuencia.
Sin embargo, resultó que trabajar exactamente en ese punto es difícil: el sistema se vuelve inestable, como un lápiz parado sobre su punta. Por eso, los autores proponen mantenerse cerca, en la región de acoplamiento débil entre los circuitos. Allí, la sensibilidad sigue siendo alta, pero el comportamiento es predecible. Los cálculos se verificaron en dos circuitos electrónicos, y confirmaron que este enfoque permite fabricar sensores que detectan cambios invisibles para los instrumentos comunes.
En el punto de máxima sensibilidad, el sistema pierde estabilidad, como una bicicleta que se detiene: es casi imposible permanecer quieto, pero cerca de ese punto se puede avanzar muy lentamente y aun así reaccionar con sensibilidad a cada piedra del camino.