كثيرًا ما تستخدم التقنيات الكمومية الضوء، ولكن ليس كمجرد مصباح، بل كناقل للمعلومات. إحدى الطرق هي ترميز البيانات في التردد: فكل «لون» من الفوتون يمكن أن يكون خلية ذاكرة منفصلة. المشكلة أن التعامل مع هذه الحالات الملونة يتطلب مختبرًا كاملًا: مصدر فوتونات، ومرشحات، ومعدِّلات، وكواشف. كل هذا ضخم وغير عملي.

العمل الجديد يجمع لأول مرة كل هذه الأجهزة على رقاقة سيليكون واحدة بحجم 4 × 7 مليمترات. الرقاقة نفسها تولد أزواجًا من الفوتونات المرتبطة ببعضها عبر التشابك الكمومي، وتقوم بنفسها بتصفية الضوء الزائد، وتغيير الترددات، وقياس النتيجة. الأمر أشبه بأن تتسع أوركسترا كاملة مع قائدها وقاعة الجمهور في علبة كبريت.

اختبر المؤلفون الرقاقة عمليًا: فهي تعمل كمبدّل بين الألوان بدقة تتجاوز 99.9%، كما يمكنها إنشاء بوابات كمومية أكثر تعقيدًا. تمكّنوا على الرقاقة من الحصول على حالة متشابكة لفوتونين وقياسها بدقة — أظهر ما يسمى التصوير المقطعي (Tomography) دقة بلغت 95.7%. هذا يعني أن الرقاقة لا تؤدي حيلًا فحسب، بل تعطي نتيجة قابلة للتنبؤ والتكرار.

هذه الرقاقة خطوة مهمة نحو الأجهزة الكمومية العملية. يمكن أن تصبح أساسًا للاتصالات والحوسبة الكمومية حيث لا نحتاج إلى طاولات ضخمة مليئة بالمعدات البصرية. ربما قريبًا ستبدو المعالجات الكمومية مثل الرقائق الدقيقة العادية، وليس كمنشأة علمية.