البندولات الميكانيكية العادية الموضوعة على منصة مشتركة متحركة تُظهر تزامنًا كلاسيكيًا: بعد مرور بعض الوقت، تتطابق اهتزازاتها تلقائيًا في الطور. في العالم الكمي، لم يُنجح لفترة طويلة إعادة إنتاج هذا التأثير للحالات الكمومية البحتة. الآن، حقق الفيزيائيون مزامنة حالة فوك — وهي نمط خاص من المجال الكهرومغناطيسي في رنان، حيث يكون عدد الفوتونات محددًا بدقة، تمامًا مثل قراءات عداد جسيمات مثالي. إذا كان النجم النابض النجم النابض الكوني بمثابة معيار طبيعي للدورية، فإن هذه التجربة هي نظيره المجهري، مُنجزة في المختبر. الأسس النظرية وضعها رواد البصريات الكمومية Roy Glauber و Serge Haroche، اللذان درسا الحالات المتماسكة وغير الكلاسيكية للضوء.
في التجربة، استُخدم تجويف فائق التوصيل مصغر لإشعاع الميكروويف، حيث "حُمّل" عدد دقيق من الفوتونات. هكذا نُشئت حالة فوك — وهي كائن كمومي بحت، ليس له مثيل ماكروسكوبي مباشر. ميزتها الرئيسية: دالة فيغنر دالة فيغنر (النظير الكمي لتوزيع الاحتمالات في فضاء الطور) تأخذ قيمًا سالبة، وهو أمر مستحيل قطعيًا لأي نظام كلاسيكي. باستخدام تقنية التحليل الطيفي — وهي فحص النظام بإشارة خارجية متغيرة وتحليل استجابته على ترددات مختلفة — اكتشف الباحثون أنه في ظل ظروف معينة، "يلتصق" المذبذب الكمي بالإيقاع الخارجي. على مخطط اعتماد تردد التزامن على سعة التأثير، يظهر هيكل مميز يُسمى لسان أرنولد: كلما كانت الإشارة القسرية أقوى، كانت منطقة التقاط الطور أوسع.
النتيجة المركزية للعمل هي التقييم الكمي لاستقرار التزامن. حتى في الوضع الملتقط، يعاني البندول الكمي أحيانًا من انزلاقات طورية — وهي اضطرابات قصيرة في الإيقاع. احتمال حدوث مثل هذه الأحداث، المرتبطة بالتقلبات الكمومية وزيادة الإنتروبيا، يتناقص أُسياً مع زيادة شدة الإشارة الخارجية. بعبارة أخرى، زيادة معتدلة في القدرة تقمع الأعطال بشكل شبه كامل. هذا يفتح آفاقًا لصنع ساعات كمومية فائقة الاستقرار، وأجهزة استشعار عالية الحساسية، وعناصر لأجهزة الحوسبة الكمومية، حيث تكون دقة التزامن الزمني ذات أهمية حاسمة.
سُميت حالات فوك على اسم الفيزيائي السوفيتي فلاديمير فوك. عدم كلاسيكيتها يُثبت من خلال دالة فيغنر السالبة — وهذا الاختبار نفسه يُستخدم للتحقق من أجهزة الكمبيوتر الكمومية.