La luz de muchos emisores diminutos —átomos o "puntos cuánticos" artificiales— normalmente se dispersa en todas direcciones, como una multitud donde cada uno grita por su cuenta. Pero si se les hace "cantar en coro", el destello se vuelve muchas veces más brillante. Esta emisión coherente se llama superradiancia, y hasta ahora requería que los emisores estuvieran casi juntos, a distancias menores que la longitud de onda de la luz.
La nueva idea utiliza una estructura plana: una metasuperficie de dieléctrico transparente con un patrón tallado. En ella surge un modo de luz especial que no se escapa al exterior, sino que vive dentro, pero se extiende a largas distancias. Este modo —el "estado ligado en el continuo" (BIC)— actúa como un escenario común donde emisores lejanos comienzan a oscilar al unísono. Incluso si están separados por varias longitudes de onda, su luz se combina en una sola onda potente.
Los científicos demostraron que este sistema puede alcanzar el límite teórico de Dicke, el máximo brillo posible de la emisión colectiva. Para ello, los emisores deben interactuar lo suficientemente fuerte con el modo BIC (esto se caracteriza por el llamado factor beta). Los cálculos también confirmaron que el efecto es robusto ante imperfecciones reales: pequeñas variaciones en la posición de los emisores o pérdidas en el material.
Este enfoque abre el camino a la creación de fuentes de luz brillantes donde muchos emisores débiles se combinan en uno solo potente, sin necesidad de empaquetarlos demasiado juntos. Esto podría ser útil en láseres, sensores y dispositivos cuánticos.
La superradiancia de Dicke lleva el nombre del físico Robert Dicke, quien en 1954 predijo que un grupo de átomos puede emitir luz mucho más intensamente que cada átomo por separado si actúan de manera coherente.
En la novela de Arthur C. Clarke "Luz de otros días" se utiliza la idea de observación colectiva a través de "agujeros de gusano", pero el principio de amplificación coherente de la señal de muchas fuentes resuena con la superradiancia.