الرنان الفارغ ليس فارغًا تمامًا. حتى في الفراغ المطلق، حيث لا يوجد فوتون واحد، تعيش تموجات كمومية. إنها تشبه تموجات على سطح الماء في هدوء تام: يبدو السطح أملسًا، لكن الجزيئات تستمر في الاهتزاز. تعلم الفيزيائيون تحويل هذا الاهتزاز إلى موجات حقيقية.
بنوا مضخة طوبولوجية — جهازًا يستخرج الفوتونات من الفراغ بشكل منهجي. بدلًا من المكبس، يعمل هنا كيوبت فائق التوصيل (ذرة اصطناعية) مرتبط برنان ميكروويف. يؤدي الكيوبت رقصة صارمة، يغير معالمه في دورة مغلقة. مع كل خطوة، يضاف إلى الرنان حوالي سبعة فوتونات. إيقاع هذه الرقصة لا تحدده دقة الحركات، بل هندسة الدورة نفسها — مثل المسافة بين درجات سلم حلزوني. يمكن أن تتعثر، لكن ارتفاع الصعود سيكون دائمًا متساويًا.
في الدورات الأولى، أخرجت المضخة حالات ضوء لا يمكن وصفها بالفيزياء الكلاسيكية. إنها تشبه عملة تسقط على الوجهين معًا — ليس بسبب جهلنا، بل بطبيعتها. هذه الحالات غير الكلاسيكية هي لبنات بناء لأجهزة الكمبيوتر الكمومية والاتصالات الآمنة. مؤلفو التجربة، باستخدام كيوبت ترانسمون، لاحظوا هذا العمل لأول مرة مباشرة.
الرنان لم يعد فارغًا. فيه ينبض ضوء وُلد من لا شيء — أو بالأحرى، من هندسة العالم الكمومي نفسها. وهذا الضوء لا يتصرف مثل ومضات عشوائية، بل مثل تنفس منتظم. نفس التموجات على الماء، لكنها الآن تتجمع في موجة واضحة تجري نحو تقنيات جديدة.
المضخات الطوبولوجية لا تعتمد على سرعة التشغيل. إذا أجريت الدورة بسرعة مضاعفة، فإن عدد الفوتونات المضخوخة يبقى كما هو — مثل عدد درجات السلم لا يعتمد على سرعة الخطى.