الفوتون المفرد يشبه لبنة متساوية تمامًا يمكن البناء بها لتقنيات الكم. لكن لبناء منزل، نحتاج آلاف اللبنات المتطابقة. ذرات الروبيديوم وُلدت باعثة: كل ذرة تصدر فوتونات بطول موجي واحد تمامًا، كالشوكة الرنانة التي تعطي نغمة واحدة دائمًا. المشكلة هي كيفية جمع العديد من الذرات في مكان واحد وجعلها تعمل بتناغم.

استخدم العلماء ملاقط بصرية — أشعة ليزر تمسك الذرات في نقاط محددة، كما تمسك الأصابع حبات البازلاء. تم ترتيب خمسين ذرة روبيديوم في صف بمسافة 5 ميكرومتر (أرفع من شعرة الإنسان بعشر مرات). ثم تم توصيل كل ذرة بدليل ضوئي خاص بها — خيط زجاجي رفيع جدًا يمر عبره الفوتون إلى كاشف. لكن لا يمكن توصيل الذرات والألياف مباشرة: المسافة بين الذرات صغيرة جدًا، بينما تتطلب الوصلات القياسية للألياف مسافة 127 ميكرومتر. جاءت الحلول بشريحة زجاجية بمروحة من الأدلة الموجية — قنوات تتسع تدريجيًا، مثل بوق آلة موسيقية، لتحويل الخطوة الضيقة إلى خطوة واسعة.

أظهر الفحص أن الفوتونات مفردة فعلًا، وليست في حزم. القنوات المجاورة لا تتداخل تقريبًا — فقط 0.4% من الضوء يصل إلى كاشف غير مخصص له. إذا فُقدت أي ذرة، يمكن استبدالها من الخزان — ذرات احتياطية تطفو بالقرب. في الثانية الواحدة يمكن استعادة 118 ذرة، لذا تبقى المصفوفة ممتلئة بنسبة 93%. وقد تم بالفعل تصنيع شريحة بـ 784 قناة — إنها كمخطط لناطحة سحاب مستقبلية، حيث بدلاً من 50 نافذة هناك ما يقرب من 800.

هذه المنصة هي الخطوة الأولى نحو مصنع للفوتونات المفردة. يومًا ما، ستُربط آلاف هذه المصادر في إنترنت الكم، حيث تُنقل المعلومات ليس بنبضات كهربائية بل بجسيمات ضوء مفردة.