حشد من واحد وثلاثين مستشعرًا كموميًا يهمس في صفيحة ألماس. في السابق، كان هذا الهمس يغرق في ضجيج الأضواء الكاشفة: الارتفاعات العشوائية للفوتونات التي كانت تُستخدم لقراءة حالة السبينات كانت تطغى على الضجيج الكمومي الذاتي للمجموعة. الآن، تعلم الفيزيائيون كيفية إطفاء الأضواء الكاشفة والاستماع إلى الحشد نفسه.
كل مركز NV في الألماس هو عيب في الشبكة البلورية: ذرة نيتروجين بجوار فراغ. يمكن قلب سبينه الإلكتروني باستخدام الموجات الدقيقة وقراءته بالليزر، لكن كل فوتون يحمل معه ضجيجًا عشوائيًا. لسماع ضجيج الإسقاط، وهو عدم اليقين الكمومي لقياس السبينات، يجب تجميع الإشارة بتكرار القراءة آلاف المرات. في التجربة، عند درجة حرارة الغرفة ومجال مغناطيسي مقداره 2.7 تسلا، عمل السبين النووي للنيتروجين كوسيط: تم رسم حالته بشكل متكرر على السبين الإلكتروني، ثم قراءته بصريًا. هكذا تمكنوا من خفض الضجيج بمقدار 3.8 ديسيبل تحت مستوى ضجيج الإسقاط الحراري، ولأول مرة مراقبة تقلبات مجموعة من 31(3) مركز NV مباشرة.
هذه ليست مجرد خدعة تقنية. الآن يمكن الاستماع إلى السبينات في المواد الصلبة بنفس الحساسية التي نستمع بها إلى الذرات في الغرف المفرغة. يفتح هذا الطريق أمام الضغط السبيني، وهو تقليل الضجيج الكمومي من خلال التشابك، وأيضًا أمام المجهر واسع المجال حيث سيعرض كل بكسل توزيع السبينات. ستساعد خرائط الارتباطات هذه في رؤية المواد المغناطيسية، والتحولات الطورية، وحتى تشخيص الرقائق الإلكترونية.
في يوم من الأيام، كان همس الحشد غير مسموع بسبب ضجيج الأضواء الكاشفة. الآن، خفتت الأضواء، ونسمع كيف يتنفس واحد وثلاثون سبينًا في انسجام. هذه هي الخطوة الأولى ليس فقط للاستماع، بل للتحكم في السلوك الكمومي الجماعي للمادة الصلبة.
تم تحديد عدد مراكز NV في البقعة المحورية (31) من مستوى ضجيج الإسقاط، وهو أول عد مباشر للمراكز النشطة دون تأثير مدمر.