La lumière qui se propage dans un guide d'ondes peut parfois se retrouver piégée. Dans des structures particulières — les bandes plates — elle se fige sur place : l'onde ne s'étale pas, mais reste confinée dans quelques canaux voisins, comme un ressort comprimé.
Les auteurs de l'étude ont pris un tel réseau de guides d'ondes laser et ont commencé à le « secouer » — en modifiant rapidement les propriétés du milieu le long du trajet de la lumière. Ces secousses périodiques, ou contrôle de Floquet, transforment l'état immobile en un état mobile. La lumière commence à sauter entre les canaux — on obtient une sorte de marche quantique, mais strictement vers la gauche ou strictement vers la droite. La direction est déterminée par la phase du faisceau d'entrée : si on décale la phase d'un signe plus, la lumière va dans un sens ; d'un signe moins, dans l'autre.
La grande surprise, c'est que le mouvement s'est avéré topologiquement protégé. Chaque paire qui se déplace possède un nombre d'enroulement +1 ou -1, qui ne se dérègle pas face aux petites perturbations. L'expérience a été réalisée sur des guides d'ondes en verre gravés par un laser femtoseconde, et on a vu la lumière piégée obéir et avancer dans la direction voulue.
Les bandes plates, où la lumière se fige, ont été observées pour la première fois dans des cristaux il y a un demi-siècle, mais ce n'est que maintenant qu'on a appris à contrôler le mouvement à l'intérieur.