Un ordinateur quantique ressemble à un orchestre où chaque musicien doit jouer sa partition sans se tromper. Les musiciens sont les qubits, porteurs d'information quantique. Pour que l'orchestre joue en harmonie, il faut des qubits fiables, contrôlables et peu sensibles aux perturbations. Une plateforme prometteuse est celle des spins de trous capturés sur des atomes d'impureté dans un semi-conducteur.

Un groupe de chercheurs propose d'utiliser des atomes d'indium incorporés dans du germanium ultrapur. Contrairement aux qubits donneurs habituels, où l'électron porte l'information, ici c'est un trou qui joue ce rôle — un porteur de charge positive créé lorsqu'un électron est capturé par une impureté acceptrice. Le spin de ce trou est sensible au champ électrique, ce qui permet de le contrôler sans champ magnétique, uniquement par la tension sur une grille. Les auteurs ont calculé qu'avec une concentration d'indium d'environ 2×10¹⁴ atomes par centimètre cube, la distance entre accepteurs voisins serait d'environ 170 nanomètres. Dans une région active de 1 micromètre de long, on trouverait en moyenne cinq atomes — assez pour sélectionner la chaîne souhaitée après fabrication, plutôt que de tenter de placer les atomes un par un.

La liaison entre qubits voisins peut être dipolaire ou via des phonons — les quanta des vibrations du réseau cristallin. Le mécanisme d'échange direct ne s'active que lorsque les atomes sont très proches ou grâce à une grille supplémentaire. Dans une deuxième étape, après avoir maîtrisé les opérations de base, on pourrait ajouter un cristal phononique — une structure qui supprime les vibrations acoustiques indésirables et renforce les interactions utiles. Cette approche rappelle l'acoustique d'une salle de concert : d'abord on obtient un son propre de chaque instrument, puis on ajoute des résonateurs pour le jeu d'ensemble.