La lumière, en traversant un milieu trouble — par exemple un verre de lait ou du verre dépoli — se diffuse dans toutes les directions. Mais parfois, au lieu de se disperser, elle reste piégée dans de minuscules « poches » à l'intérieur du matériau. Ces poches, les physiciens les appellent des modes localisés : la lumière y tombe comme dans un piège et ne peut plus en sortir.
Jusqu'à présent, il était difficile de mesurer la taille d'une telle poche. Les auteurs de cette nouvelle étude ont imaginé une méthode : ils ajustent la lumière incidente pour qu'elle corresponde parfaitement à la forme de la poche. C'est comme si vous trouviez exactement la clé d'une serrure — la lumière entre sans perte et remplit entièrement le piège. Cet ajustement précis a permis, pour la première fois, de mesurer directement la taille du plus petit piège.
Les scientifiques ont testé la méthode sur deux structures artificielles percées de trous. Il s'est avéré que si l'on agrandit les trous, la poche se rétrécit : la lumière se coince dans un endroit encore plus restreint. Cette découverte pourrait aider à créer des lasers à milieu aléatoire et à améliorer l'optique non linéaire.
La localisation de la lumière est une cousine du phénomène qui a valu le prix Nobel en 1958 : les électrons peuvent eux aussi rester piégés dans des « puits » aléatoires à l'intérieur de matériaux désordonnés.