В лаборатории стоит лазер, который выстреливает импульс света короче миллиардной доли секунды. Этот импульс не обычный: он сделан из «сжатого вакуума» — квантового состояния, где шум в одной характеристике света подавлен, а в другой усилен. Такой свет несёт до десяти триллионов фотонов в одной моде, и его квантовая природа проявляется не в яркости, а в тонкой суперпозиции возможных полей. Вещество, на которое направлен импульс, за эти мгновения должно перейти в состояние, которое обычно требует долгой и осторожной подготовки.

Долгое время казалось, что одного только света недостаточно: после взаимодействия вещество оказывается в классической смеси состояний, как будто квантовые узоры размылись. Причина в запутанности света и вещества: каждый возможный исход поля оставляет свой след, и без дополнительной информации эти следы складываются в нечто среднее, лишённое квантовой чёткости. Но если после прохождения света сделать одно измерение его «квадратуры» (то есть одной компоненты электрического поля), картина меняется. Результат измерения действует как фильтр, который отбирает из смеси только те состояния вещества, что согласуются с увиденным значением.

Этот отбор не произволен. Для ансамбля двухуровневых систем (как атомы с двумя энергетическими уровнями) он работает как гауссов фильтр по электрической поляризации: сильнее всего отбирается состояние с нулевой поляризацией, известное как диковское состояние. В нём все частицы коллективно «смотрят» в одну сторону, что даёт чувствительность к внешним воздействиям, растущую как квадрат числа частиц. Квантовая информация Фишера — мера этой чувствительности — достигает значения N²/2+1, что указывает на макроскопическую запутанность.

Дальше в игру вступают контр-вращающиеся члены взаимодействия. Они вызывают стробоскопический переход: диковское состояние превращается в котоподобное — суперпозицию двух макроскопически различимых состояний, как у знаменитого кота Шрёдингера, только вместо кота живого и мёртвого здесь два противоположных направления поляризации. Время приготовления определяется обратной эффективной напряжённостью поля, и при реалистичных параметрах оно уходит в аттосекундный диапазон — это тысячные доли фемтосекунды.

Вернёмся к лазеру в лаборатории. Его импульс — не просто яркая вспышка, а инструмент, который за один проход и одно измерение вырезает из квантового шума нужный узор. Этот узор можно использовать в датчиках, которые чувствуют изменения магнитного поля или гравитации точнее, чем позволяет обычный предел. И всё это происходит быстрее, чем вещество успевает потерять квантовую когерентность из-за взаимодействия с окружением.