في بلورة الألماس، قد يظهر أحيانًا عيب دقيق: ذرة نيتروجين تحل محل ذرة كربون، وبجانبها تبقى عقدة شاغرة في الشبكة البلورية. تتصرف الإلكترونات في هذا الموضع كقمة دوارة (spinning top) يمكن أن تدور في اتجاهات مختلفة. هذه "القمم الدوارة" هي خلايا جاهزة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية وأجهزة استشعار فائقة الحساسية.
ولكن لتجميع جهاز منها، يجب أن نعرف مسبقًا كيف ستؤثر على بعضها البعض. الحاسوب التقليدي يغرق بسرعة في الحسابات: عدد كبير جدًا من الجسيمات، وتفاعلات كثيرة جدًا. يقترح مؤلفو الدراسة إسناد هذه المهمة إلى حاسوب كمومي. لقد كتبوا برنامجًا قادرًا على ضغط وصف النظام وتسريع العمليات الحسابية، مما يوفر ما يصل إلى ثلث العمليات.
أظهر الاختبار على مثال حقيقي — عيب النيتروجين الشاغر (nitrogen-vacancy) في الألماس — أن الحسابات على الحاسوب الكمومي تتطابق مع الحسابات التقليدية، لكنها تفتح الطريق لأنظمة أكثر تعقيدًا. هكذا يصبح الحاسوب الكمومي طاولة رسم لمواد المستقبل.
عيب النيتروجين الشاغر في الألماس حساس جدًا للمجال المغناطيسي لدرجة أنه يستطيع رصد مجال إلكترون واحد يقع في جزيء مجاور.