في الأجهزة الكمومية الماسية يوجد خلل صغير — مركز النيتروجين-الشاغر (ذرة نيتروجين بالإضافة إلى فراغ مكان ذرة كربون). يعمل كمفتاح يتبدل تلقائيًا بين حالتين: قد يحمل إلكترونًا إضافيًا أو لا يحمله، ويعتمد على ذلك توهجه من عدمه. لكن إذا وجدت شائبة نيتروجين قريبة، يبدأ المفتاح في عيش حياته الخاصة.
قام مؤلفو العمل بحساب حاسوبي لمعرفة السرعة التي تسرق بها هذه الشوائب الإلكترونات من الخلل وتعيدها إليه. النيتروجين المتعادل يلتقط إلكترونًا بمعامل التقاط قدره 2.2×10⁻⁸ سم³/ثانية عند درجة حرارة الغرفة. هذا الرقم يشبه قوة المكنسة الكهربائية: يخبرنا بمدى سرعة امتلاء الكيس. أما النيتروجين الموجب الشحنة فيفعل ذلك أسرع بآلاف المرات (1.0×10⁻⁴ سم³/ثانية). هذه المكنسة تمزق ورق الحائط.
معرفة هذه السرعات تشبه دليل استخدام لجهاز حساس. الآن يمكن التنبؤ بمدة احتفاظ الخلل بالشحنة المطلوبة، واختيار الظروف المناسبة حتى لا يتعطل المفتاح الكمومي. وبالتالي، ستصبح أجهزة الاستشعار الماسية والكيوبتات أكثر موثوقية.
مركز النيتروجين-الشاغر حساس جدًا لدرجة أنه يمكنه التقاط المجال المغناطيسي لجزيء واحد — مثل بوصلة تلاحظ حركة إبرة واحدة على الطرف الآخر من الغرفة.