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Dans une pièce ordinaire, la lumière disparaît instantanément dès qu'on éteint la lampe. Dans une minuscule cavité en nitrure de silicium, un photon peut rebondir entre les parois 80 000 fois avant de se perdre. C'est comme si une balle lancée dans une pièce rebondissait sur les murs presque sans perdre de vitesse.

De telles cavités sont fabriquées dans un matériau semblable au verre, mais qui supporte des températures élevées et est compatible avec l'électronique. Le problème, c'est que le nitrure de silicium réfracte faiblement la lumière, ce qui rend difficile la réalisation de parois parfaitement réfléchissantes. Auparavant, les meilleurs échantillons ne retenaient la lumière que quelques milliers de rebonds.

Le record n'a pas été obtenu à la main, mais grâce à une recherche informatique de forme. L'algorithme a passé en revue des millions de configurations de trous dans la plaque jusqu'à trouver un motif qui fait tourner la lumière à l'intérieur, comme l'eau dans un tourbillon.

Dans un piège aussi étroit, la lumière devient si dense qu'elle commence à interagir avec elle-même. Deux photons peuvent fusionner en un seul avec une énergie doublée — c'est ainsi que naît l'ultraviolet à partir du bleu. Ou trois photons s'unissent pour donner une onde encore plus courte. Les deux effets ont pu être observés dans la même cavité.

Cela signifie que le piège peut être intégré dans une puce optique, où la lumière effectuera des calculs ou transmettra des données. Comme une balle qui, après 80 000 rebonds, vole toujours avec la même force, le photon conserve son énergie assez longtemps pour qu'on puisse la contrôler.