Когда мощный лазерный импульс попадает в полупроводник, кристалл откликается излучением на множестве частот — словно струна, звучащая хором обертонов. Этот эффект давно служит инструментом спектроскопии для наблюдения сверхбыстрых процессов. Однако недавно физики обнаружили нечто большее: обертоны не независимы, а ведут себя так, будто связаны невидимыми нитями.

С помощью высокоточных фотометрических детекторов, регистрирующих отдельные фотонные «щелчки», учёные доказали квантовую природу этого излучения. Оказалось, что рождающийся свет является сжатым и запутанным. Сжатый свет можно представить как карандаш, который дрожит лишь в одном направлении, а в другом чертит идеально ровную линию: энтропия перераспределяется так, что неопределённость одной переменной уменьшается за счёт другой, делая сигнал точнее. Запутанность же связывает фотоны в разных гармониках: измерение состояния одного мгновенно определяет состояние другого — словно у всех обертонов есть общий пульт управления.

Так обычный полупроводниковый кристалл превращается в фабрику квантового света, перспективную для защищённой связи и квантовых вычислений. Работа опирается на фундаментальные труды Роя Глаубера по квантовой оптике и Алена Аспе по проверке запутанности. Примечательно, что самая быстрая гармоника мигает с частотой, которая за секунду превышает число лет от Большого взрыва, — открывая окно в мир мгновений, где время течёт иначе.