Свет, уходящий от массивного тела, теряет силы. Его частота чуть снижается, цвет сдвигается к красному. Физики называют это гравитационным красным смещением. В классической теории всё ясно, но как только речь заходит о квантах, начинаются трудности.

Раньше этот сдвиг пытались описать как работу некоего смесителя мод — устройства, которое перепутывает разные состояния света. Но модель давала трещину. Авторы новой статьи нашли, в чём загвоздка: смеситель мод не учитывал тонкостей полевого описания. Они предложили два лекарства. Первое — «естественное» — идёт от теории поля и честно работает с бесконечным числом состояний света. Второе — попроще — приспособлено для конечных систем, где можно пользоваться привычными инструментами квантовой информатики.

Второй подход особенно интересен. Если подавать на вход гауссовы состояния света (самые обычные, похожие на лазерный луч), то гравитационный сдвиг превращается в чётко определённый канал связи. Его можно изучать, измерять, оптимизировать — как оптоволокно, только искривлённое пространством-временем.