إنشاء نبضة ضوئية بعدد دقيق ومحدد مسبقًا من الفوتونات — مهمة تشبه سك 100,000 قطعة نقدية دون أي عيب. حتى وقت قريب، تمكن الفيزيائيون من التحكم في بضع عشرات فقط من هذه الكمات الضوئية. تقنية "الآلة البصرية" تتغلب على هذا الحاجز: العدسات الافتراضية، مثل قواطع دقيقة في مخرطة ميكانيكية، تزيل "الضبابية" الكمومية وتضمن أن كل "حزمة" منتجة تحتوي على عدد محدد بدقة من الفوتونات. القياس الفوتومتري لعدد الفوتونات يصبح دقيقًا تمامًا.

مفتاح الاختراق هو قرابة رياضية غير متوقعة: المعادلات التي تصف انتشار الضوء عبر العدسات والمعادلات التي تتحكم في إحصاءات ولادة الفوتونات تبين أنهما توأمان بنيويان. هذا سمح للمهندسين باستعارة تقنيات راسخة في التحليل الطيفي وتطبيقها لتقليل العشوائية (الإنتروبيا) في عملية التوليد. كلما زاد عدد الفوتونات المطلوب إنتاجها، زادت سرعة دوران هذه الآلة الكمومية: دفعة من 100,000 جسيم تُنتج أسرع بثلاث مرات تقريبًا من دفعة من 10,000 — الطبيعة نفسها تساعد على توسيع نطاق الدقة، مما يقلل التقلبات النسبية.

هذه الحالات "فوك" العملاقة (حالات بعدد محدد بدقة من الفوتونات) تشكل جسرًا من العالم الكمومي المجهري إلى تجربتنا اليومية. ستجد تطبيقات في كاشفات فائقة الحساسية لموجات الجاذبية، حيث كل جسيم ضوئي مهم، وفي أنظمة حماية الحواسيب الكمومية من الأعطال الناتجة عن الضوضاء الزائدة. أحلام رواد البصريات الكمومية — روي غلوبر، الذي وصف إحصاءات الفوتونات، وسيرج هاروش، الذي تعامل مع الكمات المفردة — تتحقق في الواقع الهندسي.