La création de capteurs ultra-sensibles pour la photométrie et la spectroscopie commence par de minuscules cavités où la lumière rebondit comme un écho dans un puits. Auparavant, les ingénieurs recherchaient la qualité – la durée de cet écho : plus il résonne longtemps, plus les moindres variations sont perceptibles.
Mais les lois du monde quantique, dérivées des relations d'incertitude, indiquent une autre voie. La précision n'est pas limitée par la durée de l'écho, mais par la netteté avec laquelle la phase de l'onde se décale – c'est-à-dire le moment où la crête atteint la paroi de la cavité. En d'autres termes, il faut écouter non pas le volume, mais le décalage du rythme.
C'est ce qu'a confirmé une expérience avec un interféromètre – un instrument qui divise la lumière en deux faisceaux voyageant à la vitesse de la lumière, puis les recombiné. Il s'est avéré que le réglage optimal se situe là où l'écho est presque éteint, mais où la phase répond aux changements de la manière la plus nette.
Un capteur basé sur le décalage de phase peut détecter une seule bactérie qui se pose dessus – tant il est sensible aux moindres variations.