الفوتون المفرد هو بمثابة طوبة مستوية تمامًا يمكن البناء بها لتقنيات الكم. ولكن لبناء منزل، نحتاج إلى آلاف من الطوب المتطابق. ذرات الروبيديوم هي باعثات بالفطرة: كل ذرة تصدر فوتونات بطول موجي واحد بدقة، مثل الشوكة الرنانة التي تعطي دائمًا نغمة واحدة. المشكلة تكمن في كيفية جمع العديد من الذرات في مكان واحد وجعلها تعمل بتناسق.

استخدم العلماء ملاقط بصرية — أشعة ليزر تمسك الذرات في نقاط محددة، مثل الأصابع التي تمسك حبات البازلاء. تم ترتيب خمسين ذرة روبيديوم في صف بمسافة 5 ميكرومترات (أرق من شعرة الإنسان بعشر مرات). ثم تم توصيل كل ذرة بدليل ضوئي خاص بها — خيط زجاجي رفيع جدًا ينتقل عبره الفوتون إلى الكاشف. ولكن لا يمكن توصيل الذرات والألياف مباشرة: المسافة بين الذرات صغيرة جدًا، بينما تتطلب الوصلات القياسية للألياف مسافة 127 ميكرومترًا. جاءت الشريحة الزجاجية للنجدة، وهي تحتوي على مروحة من الموجّهات الموجية — قنوات تتسع تدريجيًا مثل بوق آلة موسيقية، لتحويل المسافة الضيقة إلى مسافة واسعة.

أظهر الفحص أن الفوتونات هي بالفعل مفردة، وليست في حزم. القنوات المتجاورة لا تتداخل تقريبًا — فقط 0.4% من الضوء يصل إلى كاشف غير كاشفه. إذا فقدت أي ذرة، يمكن استبدالها من الخزان — ذرات احتياطية تطفو في الجوار. في الثانية الواحدة، يمكن استعادة 118 ذرة، بحيث تبقى المصفوفة ممتلئة بنسبة 93%. وقد تم بالفعل تصنيع شريحة بـ 784 قناة — وهذا بمثابة مخطط لناطحة سحاب مستقبلية، حيث بدلاً من 50 نافذة، هناك ما يقرب من 800 نافذة.

هذه المنصة هي الخطوة الأولى نحو مصنع للفوتونات المفردة. في يوم من الأيام، سيتم ربط آلاف من هذه المصادر في إنترنت كمومي، حيث تُنقل المعلومات ليس بنبضات كهربائية بل بجسيمات ضوئية مفردة.