Une chaîne d'atomes sur une puce photonique se comporte comme une rangée de pendules accrochés à une barre commune : en oscillant en sens opposés, ils transmettent à peine leur énergie à l'air et restent figés longtemps. Lorsque la distance entre les atomes devient inférieure à la longueur d'onde de la lumière (ce qui est déterminé par la vitesse de la lumière), ils commencent à éteindre collectivement leur rayonnement mutuel. Apparaît alors un état subradiant — « silencieux » — dans lequel les atomes semblent cesser d'émettre.
Ce silence est incroyablement sensible aux moindres déplacements. Déplacez un seul atome d'à peine un millième de sa taille — et le silence cède la place à un signal net : le spectre (le déploiement en arc-en-ciel) de la lumière diffusée se déforme aussitôt, et une étroite dépression apparaît lors d'une mesure précise de la luminosité. Fait remarquable, en allongeant la chaîne, la sensibilité s'envole : la durée de vie de l'état silencieux croît proportionnellement au cube du nombre d'atomes (N³). Avec une centaine d'atomes, on peut détecter un déplacement des millions de fois plus petit qu'un atome.
Le fait le plus inattendu : même si les atomes ne sont pas disposés de manière strictement périodique, ce silence collectif se révèle étonnamment robuste. Un désordre modéré ne fait que l'atténuer légèrement, sans le détruire. De telles règles nanophotoniques sur puce pourraient devenir la base de détecteurs d'ondes gravitationnelles ou de détecteurs de polluants moléculaires.
Comme un orchestre où les musiciens jouent en opposition de phase et où la salle plonge dans le silence, la lumière émise par les atomes peut totalement disparaître par extinction mutuelle.
Ces puces-règles évoquent les tricordeurs de « Star Trek » — des scanners de matière miniatures.