Dans les dispositifs quantiques à base de diamant, il existe un minuscule défaut : le centre azote-lacune (un atome d'azote plus une lacune à la place d'un atome de carbone). Il fonctionne comme un interrupteur qui bascule spontanément d'un état à l'autre : il peut porter un électron supplémentaire ou non, et selon cela, il émet ou non de la lumière. Mais si une impureté d'azote se trouve à proximité, l'interrupteur commence à vivre sa propre vie.
Les auteurs ont calculé sur ordinateur à quelle vitesse ces impuretés volent des électrons au défaut et les lui rendent. L'azote neutre capture un électron avec un coefficient de capture de 2,2×10⁻⁸ cm³/s à température ambiante. Ce chiffre est comme la puissance d'un aspirateur : il indique à quelle vitesse le sac se remplit. L'azote chargé positivement, lui, le fait des milliers de fois plus vite (1,0×10⁻⁴ cm³/s). Un tel aspirateur arracherait le papier peint.
Connaître ces vitesses, c'est comme avoir le mode d'emploi d'un appareil capricieux. On peut désormais prédire combien de temps le défaut conservera la charge souhaitée et choisir les conditions pour que l'interrupteur quantique ne se dérègle pas. Ainsi, les capteurs et les qubits en diamant deviendront plus fiables.
Le centre azote-lacune est si sensible qu'il peut détecter le champ magnétique d'une seule molécule — comme une boussole qui remarquerait le mouvement d'une unique aiguille à l'autre bout de la pièce.