Фотон можно представить как автомобиль на многоэтажной парковке, где каждый этаж соответствует его частоте (цвету). В обычных условиях он «застревает» на одном уровне, но исследователи внедрили «лифт» — программируемый модулятор, который по команде перемещает фотон между этажами. Этот лифт формирует связи между частотами, создавая искусственную решётку — аналог того, как в спектроскопии (спектроскопии) свет анализируют по его частотным компонентам.
Регулируя режим работы этого «лифта», можно заставить фотон случайно блуждать по этажам, ритмично осциллировать вверх-вниз или двигаться строго в одном направлении — только вверх, без возврата. В эксперименте одиночный фотон рождался в сверхпроводящем кубите — искусственном атоме, созданном на основе работ Джона Бардина в области сверхпроводимости, — и затем проносился по 16-метровому кабелю почти с скоростью света. Статистика его частотных переходов описывалась закономерностями, которые исследовал Рой Глаубер в своей квантовой теории оптической когерентности.
Длина кабеля в 16 метров не случайна: она задала шаг между частотными этажами около 10 МГц, чтобы их можно было различить и управлять ими по отдельности.