الكمبيوتر العادي يرى العالم مسطحًا: الأعداد بالنسبة له مجرد نقاط على خط. لكن الصورة الملونة أو المشهد ثلاثي الأبعاد يتطلب أكثر من ذلك — أربعة أعداد تصف الموضع والدوران معًا. تسمى هذه المجموعات الرباعية بالكواتيرنيونات (quaternions)، وحتى الآن كانت الإلكترونيات تتعامل معها بشكل غير مباشر، بتفكيكها إلى أجزاء ثم إعادة تجميعها.
الرقاقة الجديدة تغير النهج. فبدلاً من الإشارات الكهربائية، تدفع أشعة ضوئية بألوان مختلفة عبر أدلة موجية ضوئية. كل لون هو قناة منفصلة، وجميع المكونات الأربعة للكواتيرنيون تنتقل بالتوازي، مثل أربعة مسارات على طريق سريع. الضوء لا يعيق نفسه، لذا تعالج الرقاقة الصورة المجسمة أو دوران الجسم في مسار واحد.
أظهر الاختبار على مهام حقيقية الفرق. سحابة نقاط ثلاثية الأبعاد — مجموعة إحداثيات من ليدار أو ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد — عالجتها الرقاقة بخطأ أقل من ثلاثة وخمسين جزءًا من مائة. الصورة الفوتوغرافية الملونة تعرفت عليها بدقة أكبر من الكمبيوتر العادي، بينما استهلكت عملًا حسابيًا أقل بمقدار الثلثين. تبين أن الضوء ليس أسرع فحسب، بل أدق أيضًا.
هذه ليست مجرد خدعة معملية. الكاميرات والطائرات بدون طيار ونظارات الواقع المعزز تترجم العالم ثلاثي الأبعاد إلى أرقام كل يوم. الرقاقة التي تفعل ذلك بالضوء دون خطوات إضافية تقرب التقنية من الرؤية الطبيعية — السريعة والمجسمة والملونة.
تُستخدم الكواتيرنيونات في أنظمة التحكم بالمركبات الفضائية لتجنب «قفل المحور» — فقدان محور دوران واحد عند زوايا معينة.