Квантовые вычисления предъявляют жёсткие требования к носителям информации. В кристаллической решётке алмаза — а точнее, в углероде с искусственно созданными дефектами — биты кодируются ориентацией микроскопических магнитных моментов, или спинов, локализованных на этих дефектах. Традиционное оптическое считывание таких состояний сталкивается с проблемой: громоздкая оптика плохо совместима с масштабированием чипов. Предложенный метод меняет парадигму, заимствуя логику аналоговой фотографии.

Механизм двухэтапный. На первом этапе лазерное облучение работает как экспонирование: если спин ориентирован в одном направлении, дефект испускает электрон, который захватывается микроскопической потенциальной ловушкой на границе кристалла; при противоположной ориентации эмиссии не происходит. Захваченный заряд способен сохраняться в ловушке часами. На втором этапе к системе прикладывают электрическое напряжение и одновременно повторно освещают ловушки — это «встряхивает» их, заставляя накопленные электроны синхронно покидать ловушки и формировать кратковременный электрический импульс. Амплитуда этого фототока напрямую отражает исходное направление спина. Метод получил название CCDMR — магнитно-резонансная спектроскопия с захватом заряда (магнитный резонанс с переносом заряда). Его ключевое преимущество — полностью электрическое считывание: отпадает необходимость регистрировать слабые оптические сигналы. Такой подход легко интегрируется на кристалле, открывая путь к квантовым чипам размером с ноготь.