Un laser ordinaire émet une seule couleur, comme une note de piano. Mais pour détecter des molécules dans l'air, il faut un instrument qui balaie rapidement de nombreuses couleurs — tel un musicien jouant une gamme. Ce type de laser est dit accordable, et plus il change de couleur rapidement, plus vite on peut « renifler » l'air. Le problème, c'est qu'à grande vitesse, le laser se met à dérailler : sa couleur saute de travers et les mesures deviennent brouillées.

Les chercheurs ont trouvé le moyen d'y remédier. Ils ont pris deux minuscules anneaux de verre — des microrésonateurs. Le premier anneau agit comme une règle : il génère une grille de fréquences très régulière qui permet de vérifier où le laser se trouve exactement. Le second anneau, à haute finesse, capture la couleur instantanée du laser et montre à quel point elle est floue. Ensemble, ils permettent de corriger les erreurs du laser en temps réel, comme un diapason et un accordeur aident l'accordeur de piano.

Après correction, le laser a mesuré le méthane avec une précision de 9 parties par milliard par mètre par seconde. C'est comme trouver un grain de sable dans une piscine olympique. De plus, l'appareil distingue même les isotopes du méthane — des molécules dont les atomes de carbone ont des masses différentes. Et le système fonctionne même si la lumière est atténuée de 78 décibels, c'est-à-dire presque totalement perdue en chemin.

Ce « renifleur » laser pourrait servir à détecter les fuites de gaz, à surveiller l'air dans les usines, et même au diagnostic médical par l'haleine. Au lieu de construire des installations énormes et coûteuses, on pourrait utiliser des puces compactes avec des anneaux de verre — et obtenir des cartes précises de gaz invisibles.