Un orchestre sans chef, où les musiciens se mettent à jouer en rythme grâce à l'acoustique de la salle. Voilà comment on peut se représenter la superfluorescence : une multitude de nanocristaux excités, dont chacun brille au hasard, se synchronisent soudain et produisent une seule impulsion puissante et brève. Auparavant, on n'y parvenait qu'à très basse température, car la chaleur perturbait les « musiciens ». Aujourd'hui, les physiciens ont trouvé le moyen de les faire jouer de concert à température ambiante, et la clé n'était pas la température, mais la forme de la tache lumineuse.
L'expérience utilisait un film de puits quantiques sphériques CdS/CdSe/CdS : des nanocristaux de quelques nanomètres, à l'intérieur desquels les porteurs de charge sont confinés comme dans une minuscule pièce. Lorsqu'on envoyait une courte impulsion laser sur le film, celui-ci se mettait à briller. Mais le caractère de la luminescence dépendait de la longueur de la bande éclairée. Si la bande était longue (3 mm), la lumière s'amplifiait en traversant le milieu, comme une voix dans un long couloir, mais restait incohérente. Si l'on raccourcissait la bande à 2,1 mm, des signes de superfluorescence apparaissaient : un retard avant l'impulsion, une réduction du temps de montée avec l'augmentation du pompage et des oscillations amorties après le pic, les anneaux de Burnham-Chiao.
Résultat principal : le seuil de superfluorescence avec un pompage en bande s'est révélé environ 30 fois plus bas qu'avec un pompage ponctuel. Autrement dit, il faut bien moins d'énergie pour déclencher l'émission collective si l'on excite non pas un point, mais une courte bande. Pourquoi ? Le champ optique qui se propage le long de la bande aide les nanocristaux à « se sentir » mutuellement et à aligner leurs phases, même lorsque le gain est insuffisant pour un effet laser ordinaire. L'orchestre a joué de concert, et le chef d'orchestre était la géométrie même de la scène.
Les anneaux de Burnham-Chiao observés dans l'expérience doivent leur nom aux physiciens qui les ont prédits en 1973 comme des oscillations d'intensité après un éclat de superradiance. Ces oscillations naissent de l'échange d'énergie entre le rayonnement et la polarisation collective, à la manière des oscillations amorties d'un pendule.