الكمبيوتر الكمومي مثل أوركسترا، حيث يجب على كل عازف أن يدخل في الوقت المحدد تمامًا. أدنى حفيف في القاعة يشتت انتباه عازف الكمان، ويتفكك اللحن. في رقائق السيليكون، يلعب الضجيج الكهربائي دور هذه الحفيفات: تقلبات عشوائية في الشحنة داخل المادة. إنها تجعل البتات الكمومية ترتكب أخطاءً. قرر المهندسون معرفة كيف يرتبط تصميم الرقاقة نفسه بهذا الضجيج.
قاموا بتجميع عدة أنواع من رقائق السيليكون. على سطح السيليكون، وضعوا طبقة رقيقة من العازل — أكسيد الألومنيوم أو أكسيد الهافنيوم. تم رش طبقة الألومنيوم عند درجات حرارة مختلفة: الرش الساخن جعل المادة أنقى بشكل ملحوظ. تحركت الإلكترونات فيها بحرية أكبر، مثل متزلجين على جليد مصقول حديثًا. لكن اختيار المؤكسد أثناء الرش لم يؤثر تقريبًا على النتيجة.
ثم في كل رقاقة، تم إنشاء نقطة كمومية — مصيدة صغيرة حيث يجلس الإلكترون مثل كرة في حفرة. وقاسوا مدى اهتزاز الشحنة في هذه الحفرة. ظهر نمط واضح: كلما كانت الإلكترونات أسرع في التحرك عبر المادة، قل اهتزاز الشحنة في النقطة. كانت أسوأ الأجهزة هي تلك ذات البوابة من سبيكة التيتانيوم والبلاديوم — حركة منخفضة وضجيج مرتفع. الأفضل كانت الرقاقة ذات البوابة من السيليكون متعدد البلورات، المصنوعة في مصنع إلكترونيات دقيقة قياسي. كان ضجيجها الأدنى.
هذه أخبار جيدة: لأجهزة الكمبيوتر الكمومية على السيليكون، لا حاجة لمواد غريبة. يكفي اختيار الطبقات المألوفة للصناعة بعناية. عندها ستعزف أوركسترا البتات الكمومية بشكل أنقى، وستقل الأخطاء.
النقطة الكمومية صغيرة جدًا لدرجة أنها تتسع لإلكترون واحد فقط. شحنته ضعيفة جدًا لدرجة أن اهتزازها يمكن مقارنته بضجيج أيون واحد يمر بجانبها.
في مسلسل «المطورون» (Devs)، يعمل الكمبيوتر الكمومي في قبو مكتب، ومشكلته الرئيسية ليست الضجيج، بل عدم فهم البشر. الواقع أكثر واقعية: المهندسون يحاربون اهتزاز الشحنة في المصائد الصغيرة.