Deux cordes tendues, pincées en même temps, sonnent différemment si on les relie par un élastique. L'énergie commence à passer de l'une à l'autre, et la hauteur du son global change légèrement. C'est à peu près ce qui se passe avec deux ponts nanomécaniques – des passerelles microscopiques gravées dans un cristal. Ils oscillent à des fréquences des millions de fois plus élevées que ce que l'oreille perçoit, et ils sont couplés non pas par un élastique, mais par des forces électriques.
Pour mesurer la force de ce couplage, les auteurs ont utilisé une astuce qui rappelle le jeu « chaud-froid », mais à l'envers. Ils ne cherchaient pas un objet caché, mais suivaient à quelle vitesse les deux oscillations se désynchronisent. La méthode s'est révélée si précise que quatre franges d'interférence ont suffi – quatre brèves impulsions du signal. C'est comme déterminer l'accordage d'une guitare dès les quatre premiers coups de médiator, sans attendre que la corde s'éteigne.
Pourquoi une telle précision ? Les ponts vibrants sont d'excellentes balances pour les charges électriques. Si un seul électron apparaît à proximité, il tire sur le pont et le couplage change. La nouvelle méthode permet de détecter ce décalage, s'approchant de la limite où l'on voit une charge unique. De tels capteurs pourraient rechercher de faibles champs électriques dans les cellules biologiques ou vérifier la pureté des matériaux.
Deux cordes reliées par un élastique peuvent désormais être accordées avec une précision équivalente au frémissement d'un seul électron. Et ce n'est pas la limite.
Les ponts nanomécaniques oscillent à des fréquences de l'ordre de plusieurs centaines de mégahertz – c'est des millions de fois plus rapide que le battement d'ailes d'un moustique.