محاولة عدّ الناس في غرفة مظلمة من خلال صوت تنفسهم تصطدم بالضجيج العام — لا تُسمع الأنفاس الفردية. مهمة مماثلة تواجه العلماء الذين يعملون مع اللفات الكمومية في المواد الصلبة. كل لفة (العزم المغناطيسي للإلكترون) لها «صوتها» الخاص، لكن الضجيج التقني للأجهزة يطغى عليها.
في العمل الجديد، درس الفيزيائيون مراكز NV — عيوب في الشبكة البلورية للألماس حيث يُستبدل ذرة كربون بذرة نيتروجين، وتكون العقدة المجاورة فارغة. تتصرف هذه المراكز مثل مغناطيسات صغيرة جداً، ويمكن قراءة حالتها بالضوء. الحيلة الأساسية للتجربة — طريقة الكشف البصري للرنين المغناطيسي (ODMR) بتباين يتجاوز 20% لاتجاه بلوري واحد من اللفات. تحققوا من هذه النتيجة من خلال الجمع بين الإثارة الضوئية الانتقائية للاستقطاب وتحويل اللفة إلى شحنة. بعبارة أخرى، تم ضبط الليزر بحيث «يستجوب» فقط اللفات ذات الاتجاه المحدد ويتجاهل الباقي.
في النهاية، تم قياس ضجيج الإسقاط مباشرة في تجمعات تحتوي على ما يصل إلى 43 لفة، وبفضل تذبذبات الإشارة تم عدّها حرفياً. هذا يشبه تحديد عدد الأشخاص في الغرفة من خلال التقلبات الطفيفة في الضجيج العام، وليس من خلال ارتفاع صوت الجوقة. يعد هذا النهج بمكسب كبير في حساسية مقاييس المغناطيسية المعتمدة على مراكز NV — وكل ذلك في درجة حرارة الغرفة، دون الحاجة إلى أجهزة تبريد ضخمة أو مجالات مغناطيسية قوية.
مراكز NV في الألماس مستقرة جداً لدرجة أنها تستطيع تخزين المعلومات الكمومية في درجة حرارة الغرفة لأكثر من ثانية — وهي أبدية بمقاييس العالم الكمومي.