شريحة سيليكون بحجم الظفر تخزن مليارات من المفاتيح الصغيرة. لكن الكمبيوتر الكمومي لا يحتاج إلى مفاتيح، بل إلى إلكترونات فردية محاصرة في حفر مجهرية. هذه الحفر هي نقاط كمومية. والمشكلة: حفرتان متجاورتان تبدوان متطابقتين قد تمسكان بالإلكترون بشكل مختلف. إحداهما أعمق قليلاً، والأخرى أقل عمقاً. في السابق، كان يمكن فقط التكهن بهذه الاختلافات.
الآن ظهرت طريقة لرؤيتها. يقوم العلماء بمسح سطح الشريحة بإبرة رفيعة وقياس مدى استجابة الإلكترون للمجال المغناطيسي. هذا الاستجابة — عامل الجي (g-factor) — فريدة لكل إلكترون، مثل بصمة الإصبع. بمسح منطقة 40 × 400 نانومتر، وجد الباحثون أن لكل نقطة كمومية قيمتين لعامل الجي. وهما تقابلان حالتين مختلفتين للإلكترون مرتبطتين بالوديان — مناطق خاصة في بلورة السيليكون. الوديان مثل طابقين في مبنى، ويمكن للإلكترون أن يسكن في الأول أو الثاني.
قورنت خرائط عامل الجي بخرائط معامل آخر — انشقاق الوديان، الذي يظهر فرق الطاقة بين الطابقين. اتضح أن كلا المعاملين يتغيران على طول خط واحد — المسار الذي تُنقل عبره الإلكترونات عبر الشريحة، مثل حزام ناقل. هذا سمح بحساب قوة الارتباط بين الوديان في كل نقطة على المسار. هذا الارتباط هو المفتاح لكيفية تصرف الإلكترون أثناء التنقل.
للحسابات الكمومية، من المهم أن تكون جميع الإلكترونات متطابقة، مثل جنود في صف واحد. إذا استجاب أحدهم بشكل مختلف قليلاً للمجال المغناطيسي، فإن ذلك يخل بالحسابات. الآن سيتمكن المهندسون من رؤية المناطق المشكلة على الشريحة مسبقاً وإصلاحها. هذا مثل الحصول على صورة أشعة سينية قبل العملية، وليس بعدها.
النقطة الكمومية في السيليكون صغيرة جداً لدرجة أنه على مقطع عرضي لشعرة إنسان يمكن أن تتسع حوالي عشرة آلاف نقطة كهذه في صف واحد.