Когда много возбуждённых атомов собраны вместе, они часто выстреливают светом согласованно — как толпа, которая аплодирует в такт. Это давно известное явление называется сверхизлучением Дике. Но авторы новой работы задались вопросом: что будет, если атомы не одинаковы и каждый ощущает своих соседей? Оказывается, тогда единый всплеск дробится на несколько независимых вспышек — словно разные группы в толпе начинают хлопать в своём ритме, одна за другой.
Каждый такой ритм связан с определённым узором из возбуждений (спиновых конфигураций). Атомы как бы выбирают, через какой канал светиться, и этот выбор зависит от того, кто где стоит. В результате возникает лестница скоростей затухания: быстрые каналы опустошаются первыми, медленные — позже. Самое неожиданное — этот процесс сам собой порождает долгоживущие квантовые связи между атомами, хотя никто их специально не запутывал. Просто затухание, если оно устроено хитро, может не разрушать порядок, а создавать его.
Обычное сверхизлучение можно сравнить с лазером без зеркал: атомы сами синхронизируются и выдают короткую мощную вспышку. В новом варианте они делают то же самое, но сразу несколькими цветами и с разной скоростью.