En el cristal de diamante a veces aparece un defecto diminuto: un átomo de nitrógeno ocupa el lugar de un carbono y, junto a él, queda vacante un nodo de la red. Los electrones en ese punto se comportan como una peonza que puede girar en distintas direcciones. Esas «peonzas» son celdas listas para los futuros ordenadores cuánticos y sensores hipersensibles.
Pero para construir un dispositivo con ellas, hay que saber de antemano cómo se influirán mutuamente. Un ordenador clásico se atasca pronto en los cálculos: demasiadas partículas, demasiadas interacciones. Los autores del trabajo proponen encargar esa tarea a un ordenador cuántico. Han escrito un programa que comprime la descripción del sistema y acelera los cálculos, ahorrando hasta un tercio de las operaciones.
La prueba con un caso real —la vacante de nitrógeno en el diamante— mostró que los cálculos en el ordenador cuántico coinciden con los clásicos, pero abren el camino a sistemas más complejos. Así, el ordenador cuántico se convierte en un tablero de dibujo para los materiales del futuro.
La vacante de nitrógeno en el diamante es tan sensible al campo magnético que puede detectar el campo de un solo electrón situado en una molécula vecina.