Un traducteur qui entend le moindre bruit dans la salle ne peut pas traduire un seul mot. Ainsi vont les ondes gravitationnelles : en traversant l'espace ordinaire, elles restent invisibles pour la lumière, car les lois de conservation de l'énergie et de l'impulsion interdisent à un photon de se transformer en graviton. Mais si l'on enferme la lumière dans une boîte aux parois conductrices, les règles changent. Les parois brisent l'homogénéité de l'espace, et il naît une liaison qui n'existait pas dans le vide.
Dans une telle cavité, une onde gravitationnelle peut, tel un puissant pompage, faire osciller une paire de photons. Dans l'image classique, où le champ gravitationnel est considéré comme donné, le nombre de photons croît exponentiellement, comme une boule de neige qui dévale la pente. Cette croissance est décrite par l'amplitude de compression r, proportionnelle à la déformation de l'espace et au temps d'interaction. Pour des paramètres réalistes (fréquence de 3,9 GHz, déformation de 10⁻²¹, durée de vie du photon de 2 secondes), r vaut environ 10⁻¹², ce qui donne en moyenne 3,8×10⁻²⁴ photons. C'est moins d'un photon sur toute la durée d'existence de l'Univers.
Mais lorsque le champ gravitationnel est quantifié, le tableau change. Les gravitons sont les quanta du champ gravitationnel, comme les photons sont les quanta de la lumière. Dans le régime quantique, le pompage s'épuise : les gravitons cèdent leur énergie aux photons et s'affaiblissent eux-mêmes. La croissance des photons sature, et la dynamique devient oscillante, comme un pendule qui balance tantôt d'un côté, tantôt de l'autre. Le temps caractéristique de cet échange d'énergie est inversement proportionnel à la racine du nombre de gravitons. Si le résonateur contient 10²⁴ gravitons, le temps d'interaction se raccourcit d'un facteur 10¹² par rapport à un graviton unique. Cela rappelle le superrayonnement de Dicke, lorsque de nombreuses particules émettent de façon cohérente et plus vite que chacune prise isolément.
Un autre effet important du régime quantique est la perte de pureté du sous-système photonique. Les photons s'intriquent avec les gravitons, et leur état cesse d'être indépendant. On peut le mesurer par tomographie quantique : si la pureté chute, c'est que la gravité est bel et bien quantique, et non classique. Le résonateur devient ainsi une fenêtre ouverte sur le monde quantique de la gravité.
Pour une déformation typique d'onde gravitationnelle de 10⁻²¹ et une fréquence de 3,9 GHz, la cavité contient environ 10²⁴ gravitons, mais il faudrait attendre 10¹² secondes pour engendrer un seul photon, soit plus que l'âge de l'Univers.
L'idée d'une cavité convertissant les ondes gravitationnelles en lumière fait écho au concept de « radio gravitationnelle » de la science-fiction, par exemple dans le roman « Contact » de Carl Sagan, où un signal extraterrestre utilise les ondes gravitationnelles pour communiquer.