Обычный лазер выпускает фотоны по одному, как кран, капающий водой. А если нужно сразу несколько частиц света, родившихся в один и тот же миг? Физики заставили облако холодных атомов рубидия испускать четвёрки фотонов — как если бы кран вдруг выдавал по четыре капли разом, и каждая падала в свою пробирку.
Облако охлаждают почти до абсолютного нуля, чтобы атомы едва шевелились. Сквозь него пропускают два лазерных луча, и внутри атомов свет складывается особым образом: из двух фотонов накачки рождаются четыре новых. Все четыре появляются в пределах двадцати наносекунд — это в миллион раз короче, чем моргание глаза. Приборы зафиксировали 2,5 миллиона таких четвёрок каждую секунду.
Главное отличие от прежних опытов — не нужен мощный импульсный лазер. Здесь работает обычный непрерывный луч, как ровный свет лампы, а не вспышка. Фотоны выходят с частотами, которые атомы рубидия «узнают», и с узкой полосой — примерно как одна нота в музыке. Такие частицы легко записать в атомную память и передать по квантовой сети.
Облако рубидия теперь работает как маленькая фабрика связанных четвёрок. Каждая четвёрка — готовый ресурс для квантовых вычислений и защищённой связи, где свет и атомы говорят на одном языке.
Рубидий-87 — тот самый элемент, на котором работают самые точные атомные часы в мире. Теперь он ещё и рожает фотоны четвёрками.