Un ordinateur quantique ressemble à un orchestre où les électrons et les noyaux jouent d'instruments différents. D'habitude, le chef a besoin de deux baguettes : les micro-ondes pour les électrons et les ondes radio pour les noyaux. Des scientifiques japonais ont trouvé le moyen de se contenter d'une seule baguette : ils ont fait en sorte que les impulsions micro-ondes contrôlent à la fois le noyau et l'électron.

Dans un cristal de carbure de silicium, ils ont créé un défaut — un endroit où les atomes sont arrangés différemment du reste du cristal. Ce défaut agit comme un piège pour l'électron, et à côté se trouve un noyau d'atome de silicium. Le spin de l'électron (sa rotation propre, comme une toupie) répond normalement aux micro-ondes, tandis que le spin du noyau ne répond qu'aux ondes radio. Mais si l'on incline le champ magnétique externe selon un angle précis, le couplage entre eux se renforce nettement. Désormais, lorsque l'impulsion micro-onde fait tourner le spin de l'électron, elle fait aussi tourner le noyau.

Cette astuce économise de l'énergie et simplifie le schéma du dispositif quantique. Plus besoin de tirer des fils séparés pour les signaux radio ni d'installer des amplificateurs puissants. La mémoire quantique basée sur les spins nucléaires vit presque aussi longtemps que le matériau le permet — le temps pendant lequel le spin du noyau perd son orientation approche la limite théorique. C'est important pour les capteurs quantiques qui mesurent déjà les champs magnétiques dans les cellules vivantes ou recherchent des minéraux sous terre. Au lieu d'un équipement complexe, une seule source de micro-ondes et un aimant incliné avec précision.