ألف عازف كمان يعزفون نغمة واحدة. كل واحد منهم لا يسمع إلا جاره، ومع ذلك يولد في القاعة صوت واحد موحّد. هكذا تقريباً يعمل المُكرِّر الكمي المصنوع من تجمعات ذرية: سحب من آلاف الذرات تتبادل التشابك الكمي، وهو ارتباط تصير فيه حالة جسيم ما محدِّدة لحالة جسيم آخر فوراً، حتى عن بُعد.
حتى الآن كان التشابك يوزَّع كيوبتاً واحداً (bit كمي) في كل مرة، وكأن الأوركسترا تعزف على كمان واحد. أما في المخطط الجديد فيعمل كل تجمع كـ«كوديت» (qudit) واحد، أي نظام كمي متعدد المستويات. ويُنشأ التشابك بين التجمعات الطرفية على هذا النحو: تتفاعل السحب المتجاورة، ثم تُقاس العُقد الوسيطة بطريقة معيّنة، فيجد الطرفان نفسهما مرتبطين. يشبه الأمر قائد أوركسترا يلوّح بعصاه فيعزف الجميع بإيقاع منسجم، مع أن العازفين لا يرونه.
العدو الأول للتشابك هو فقدان التماسك (decoherence): ضجيج يفتّت الانسجام الكمي، كما يطغى ضجيج الشارع على لحن هادئ. وتبيّن أن التشابك، عند ضجيج معتدل (إزاحة الطور γ ≤ 10⁻²)، لا يكاد يتضرر في «الأزمنة السحرية»، وهي لحظات يكون فيها زمن التفاعل كسراً نسبياً من π، مثل π/2 أو 2π/3. في تلك اللحظات يدخل الأوركسترا في نوع من الرنين، فلا يفسد الضجيج الخفيف حتى ضبطه.
كان من غير الواضح سابقاً ما إذا كان التشابك بحجم كبير سيصمد عند أحجام تجمعات وضجيج واقعيين. والآن يبدو واضحاً أن الارتباط يبقى قائماً حتى مع مليون ذرة وإزاحة طور معتدلة. وهذه ليست رياضيات جميلة فحسب، بل يحصل المهندسون الذين يبنون المُكرِّرات الكمية على معالم كمية: أي أحجام للسحب مقبولة، وأي ضجيج محتمل، وأي لحظات زمنية تُختار للقياس.
لا يبدو حتى الآن أن لهذا التشابك تطبيقاً عملياً. لكن الموسيقى تُعزف بالفعل: أوركسترا بلا قائد لا يصمت من ضجيج خفيف.
يشبه منحنى التشابك «سلّمًا شيطانيًا»: فالانخفاضات تحدث بالضبط في اللحظات التي يكون فيها زمن التفاعل كسرًا نسبيًا من π. وكلما زاد عدد الذرات ازدادت هذه الانخفاضات كثافة، كأسنان مشط خطوتها 1/N.