В фотометрии — области, занимающейся измерением света, — долгое время оставалась нерешённой задача регистрации одиночных микроволновых фотонов. Причина в том, что энергия такого кванта сопоставима с энергией теплового дрожания атомов, из-за чего сигнал тонет в шуме. Прорыв обеспечили сверхпроводники: здесь один фотон запускает каскадный процесс — подобно снежному кому, который, скатываясь с горы, обрастает снежной массой, квант микроволнового излучения порождает десятки таких же квантов. Это лавинное умножение усиливает сигнал до уровня, доступного для анализа. Чтобы отделить усиленный сигнал от фоновых помех, применяют анализ квантовой энтропии — меры хаоса, которая количественно описывает неупорядоченность системы. У лавины фотонов энтропийные характеристики заметно отличаются от случайных тепловых флуктуаций, что и позволяет выделить полезное событие. Детектор охлаждают почти до абсолютного нуля, подавляя тем самым тепловые помехи. Достигнутая эффективность регистрации составляет 84,5% при минимальном уровне ошибок. Возникает парадокс: чтобы поймать частицы, дошедшие до нас из огненного прошлого Вселенной, требуется экстремальный холод. Подобные детекторы не только послужат связующим звеном для квантовых компьютеров, но и, возможно, позволят зарегистрировать фотоны эха Большого взрыва, открывая путь к проверке предсказаний стандартной модели физики.