يدخل الضوء إلى تجويف صغير بجدران مرآتية ويصطدم بذرة إربيوم مخبأة داخل بلورة. تمتص الذرة الضوء وتقلب نواتها إلى حالة أخرى — مثل مفتاح تبديل ينقر عند الضغط عليه. لكن هذا المفتاح ليس عاديًا: فهو يخضع لقوانين العالم الكمومي ويمكن أن يكون في وضعين في نفس الوقت. هذه النواة هي بت كمومي جاهز، أو كيوبت، لشبكات المستقبل حيث تُنقل المعلومات ليس بالكهرباء بل بجسيمات ضوء مفردة.

سابقًا، كان العمل مع هذه النوى يتم بشكل أعمى: لمعرفة حالتها، كان لا بد من حساب متوسط إشارة من ذرات عديدة أو إجراء قياسات غير مباشرة معقدة. الآن، وضع الباحثون البلورة المشوبة بالإربيوم في مرنان ضوئي — زوج من المرايا يتنقل بينهما الضوء ذهابًا وإيابًا عدة مرات، مما يعزز التفاعل مع الذرة. المرنان مضبوط بدقة بحيث "يرى" فقط نوعًا واحدًا من الانتقالات في النواة، دون التأثير على المجاورة. بفضل هذا، تمكنوا من تحديد حالة النواة في قياس واحد فقط، بدقة 91%.

الميزة الرئيسية هي أن الإربيوم يصدر ضوءًا في نفس نطاق الألياف البصرية التقليدية للإنترنت. هذا يعني أن هذه الكيوبتات يمكن ربطها مباشرة بخطوط الاتصال الحالية، لبناء شبكات كمومية بين المدن. نوى الإربيوم في البلورة تشبه خلايا ذاكرة أنيقة تُقرأ بالضوء ولا تفقد البيانات أثناء النقل.