En los dispositivos cuánticos de diamante hay un diminuto defecto: el centro de nitrógeno-vacancia (un átomo de nitrógeno más una vacante en lugar de un átomo de carbono). Funciona como un interruptor que chasquea espontáneamente de un lado a otro: puede llevar un electrón extra o no llevarlo, y de eso depende si brilla o no. Pero si cerca aparece una impureza de nitrógeno, el interruptor empieza a vivir su propia vida.
Los autores del trabajo calcularon en la computadora a qué velocidad estas impurezas roban electrones al defecto y se los devuelven. El nitrógeno neutro atrapa un electrón con un coeficiente de captura de 2,2×10⁻⁸ cm³/s a temperatura ambiente. Este número es como la potencia de una aspiradora: indica qué tan rápido se llena la bolsa. El nitrógeno con carga positiva lo hace miles de veces más rápido (1,0×10⁻⁴ cm³/s). Esa aspiradora ya arranca el papel tapiz.
Conocer estas velocidades es como tener el manual de un aparato caprichoso. Ahora se puede predecir cuánto tiempo conservará el defecto la carga deseada y elegir las condiciones para que el interruptor cuántico no falle. Y así, los sensores de diamante y los qubits serán más confiables.
El centro de nitrógeno-vacancia es tan sensible que puede detectar el campo magnético de una sola molécula, como una brújula que nota el movimiento de una única aguja al otro extremo de la habitación.