الأطوار الطوبولوجية تشبه عقدة في خيط: تنظر إلى قطعة صغيرة فلا ترى العقدة. سابقاً، للعثور على مثل هذا النظام الخفي في المادة، كان لا بد من قياس العينة بأكملها. لكن العالم الكمومي يعمل بطريقة مختلفة: بفضل قدرة الجسيمات على التواجد في عدة حالات في آن واحد، حتى القطعة الصغيرة تحمل معلومات عن الكل، تماماً مثل الهولوغرام في كل كسر.
استغل الباحثون هذه الخاصية. لقد دربوا برنامج حاسوبي على حسابات لأنظمة صغيرة لفك تشفير هذه «البصمة الكمومية» — وهو مفهوم قدمه فون نيومان يُعرف باسم مصفوفة الكثافة المُخْتَزَلَة. الآن، بالنظر إلى بضع ذرات فقط، يستطيع الخوارزم تخمين نوع الطور.
تتخلص هذه الطريقة من القياسات المرهقة على الأنظمة الكاملة. إنها تسرّع بناء أجهزة كمومية مستقرة وتؤكد حدس لانداو بأن النظام يمكن أن يتخفى — حتى يكشفه التحليل الذكي.
في أحد النماذج، برنامج تم تدريبه على 31 عقدة تعرف على الأطوار في سلسلة من 51 عقدة دون أخطاء — من قطعة صغيرة أعاد بناء الصورة الكاملة.