قائد الأوركسترا يدير أوركسترا من مليارات العازفين، وفي الوقت نفسه يسمع كل واحد منهم على حدة. تقريبًا هذه هي المهمة التي يسعى الفيزيائيون إلى حلها عندما يحاولون التوفيق بين الضوء ولفات الإلكترونات المغزلية في المادة الصلبة. المرنان الجديد، الموصوف في هذه الدراسة، يخطو الخطوة الأولى نحو ذلك: فهو يجعل عددًا هائلًا من الأجسام الكمومية المتطابقة تتذبذب بتناغم، ثم يستمع بعناية إلى جوقتها دون أن يخل بإيقاعها.
الجهاز عبارة عن تجويف ثلاثي الأبعاد مصنوع من معدن فائق التوصيل، يوضع بداخله ألماس يحتوي على عيوب خاصة — فراغات نيتروجينية (nitrogen-vacancy centers). تتصرف هذه العيوب كمغناطيسات صغيرة قادرة على تخزين المعلومات الكمومية. صُمم المرنان بحيث يحتل نمطاه (نوعان مختلفان من التذبذبات الكهرومغناطيسية) نفس المساحة، لكنهما لا يؤثران تقريبًا على بعضهما البعض. يُستخدم أحد النمطين للتحكم الجماعي في اللفات المغزلية، بينما يُستخدم الآخر، المضبوط على تردد مختلف، لقراءة حالتها. بفضل التناظر الهندسي، تكون المجالات داخل التجويف متجانسة جدًا، لذلك تشعر جميع اللفات المغزلية بنفس التأثير.
عند درجة حرارة 28 ملي كلفن (وهي أبرد بمئة مرة من الفضاء الخارجي)، لاحظ الباحثون اقترانًا جماعيًا قويًا بين نمط المرنان ومجموعة اللفات المغزلية. بلغت قوة الاقتران 5 ميغاهرتز — وكأن قائد الأوركسترا يستطيع إدارة ملعب كامل دون أن يفقد الاتصال بأي عازف. علاوة على ذلك، تبين أن القراءة غير مدمرة: القياس لا يمسح الحالة الكمومية، بل يزعزعها قليلًا فقط. هذا مهم لأجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية، حيث يجب فحص المعلومات مرارًا وتكرارًا دون إتلافها.
إن صغر حجم البناء وإمكانية ضبط الاقتران يجعلان هذا المرنان لبنة بناء مريحة للأنظمة الهجينة، حيث يتبادل الضوء والمادة المعلومات الكمومية. في المستقبل، قد تساعد هذه الأجهزة في إنشاء مكررات كمومية للاتصالات بعيدة المدى أو واجهات بين أنواع مختلفة من الكيوبتات.
درجة الحرارة 28 ملي كلفن، التي عمل عندها المرنان، أعلى بقليل فقط من الصفر المطلق. عند هذه الدرجة، تكاد الاهتزازات الحرارية تتجمد، وتبرز التأثيرات الكمومية في المقدمة.