Un bit quantique, c'est comme une toupie qui doit tourner longtemps sans vaciller. Dans le germanium, on a appris à lancer ces toupies, mais le sol tremble toujours autour : les interférences électriques perturbent la rotation. Pour aplanir le sol, on pose généralement une épaisse couche de silicium-germanium par-dessus — c'est comme un tapis qui étouffe les pas.
Mais si l'on veut placer à côté des composants supraconducteurs (nécessaires pour certains tours de passe-passe quantiques), le tapis épais gêne : le supraconducteur doit être proche. Les auteurs de ces travaux ont osé faire un tapis très mince — seulement 4 nanomètres, soit cinq fois plus fin que d'habitude. Pour ne pas endommager le supraconducteur par une température élevée lors du dépôt de l'isolation, ils ont mis au point un processus de dépôt d'oxyde à basse température.
Et voici le résultat : le bruit dans les points quantiques sur tapis mince s'est avéré presque identique à celui sur tapis épais — environ 1,8 microélectronvolts par racine de hertz. C'est comme si une toupie sur un tapis fin tournait aussi régulièrement que sur un tapis épais. On peut donc combiner des qubits en germanium avec des supraconducteurs sans perte de qualité.
Un tel hybride ouvre la voie à des dispositifs où l'information quantique est stockée dans le spin de l'électron et transmise via des contacts supraconducteurs. Le tapis mince n'est plus un obstacle.
Le germanium a été le matériau des premiers transistors en 1947, mais a ensuite cédé la place au silicium. Aujourd'hui, il revient dans les technologies quantiques grâce à ses spins purs.