Chaque atome a sa propre « voix » : la fréquence de la lumière qu'il émet. Chez les isotopes – des atomes avec un nombre différent de neutrons – les voix diffèrent légèrement. C'est comme dans une chorale : si vous connaissez parfaitement la partition, la moindre fausse note révèle une intervention extérieure. Le diagramme de King est un moyen de comparer la justesse de deux notes émises par des isotopes différents. Cette analyse est un puissant test spectroscopique au-delà du modèle standard, capable de détecter même les particules de matière noire.
En travaillant sur l'ytterbium, les physiciens ont trouvé une longueur d'onde « magique » qui agit comme un microphone idéal : elle n'ajoute aucun bruit et permet d'entendre les détails les plus subtils. En mesurant quatre paires d'isotopes, ils ont construit un diagramme de King en trois dimensions. La courbure que l'on attribuait auparavant à une nouvelle physique s'est révélée être la conséquence de données de référence inexactes sur les noyaux. La précision des mesures est si élevée que si un GPS fonctionnait sur ce principe, il déterminerait les coordonnées avec une erreur de quelques fractions de millimètre. Aucune nouvelle force n'a été trouvée, mais la méthode est désormais épurée – c'est un détecteur ultra-fiable de l'inconnu.
La fréquence des transitions atomiques dans l'ytterbium a été mesurée avec une précision de 18 chiffres après la virgule. Si un GPS utilisait de telles horloges, il déterminerait la position avec une précision de l'ordre du millimètre.