Chaque atome a sa propre « voix » : la fréquence de la lumière qu'il émet. Pour les isotopes – des atomes avec un nombre de neutrons différent – 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 une façon de comparer la justesse de deux notes émises par différents isotopes. Cette analyse est un test spectroscopique puissant au-delà du modèle standard, capable de détecter même les particules de matière noire.
En travaillant avec 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.