Открытые системы непрерывно обмениваются энергией с окружением — подобно гитарной струне, чьи колебания затихают в воздухе, отдавая энергию среде. Учёные построили такую систему из света, заставив лучи закручиваться штопором — приобретать орбитальный угловой момент — и формировать искусственную решётку, своего рода лабиринт, где можно управлять потерями на каждом шагу. Свет в этом лабиринте всегда движется с максимальной возможной скоростью, но его энергия может таять или нарастать в зависимости от локальных условий решётки. Измеряя одновременно поворот и силу закрученных лучей, физики восстановили полный спектр — цветовой состав — в зависимости от направления распространения и затухания. Так они увидели, как меняются энергии разрешённых состояний в открытой системе. В некоторых точках две разные окраски света, соответствующие разным модам, сливаются в одну, словно теряя индивидуальность, — это так называемая исключительная точка, явление, невозможное в обычных кристаллах с их строгой симметрией. Данная оптическая методика открывает экспериментальный доступ к эффектам, которые раньше существовали лишь в теоретических моделях. Она уже помогает улучшать лазеры и датчики, а в будущем приблизит создание сверхчувствительных квантовых приборов.
Световые лучи с разной степенью закрутки выглядят как пончики с разным числом завитков, и каждый такой пончик может служить отдельным каналом передачи данных.