Квантовый компьютер похож на оркестр, где электроны и ядра играют на разных инструментах. Обычно дирижёру нужны две палочки: микроволны для электронов и радиоволны для ядер. Учёные из Японии нашли способ обойтись одной палочкой — они заставили микроволновые импульсы управлять и ядром, и электроном одновременно.

В кристалле карбида кремния они создали дефект — место, где атомы выстроились иначе, чем в остальном кристалле. Такой дефект работает как ловушка для электрона, а рядом с ним находится ядро атома кремния. Спин электрона (его собственное вращение, как у волчка) обычно откликается на микроволны, а спин ядра — только на радиоволны. Но если наклонить внешнее магнитное поле под точным углом, связь между ними резко усиливается. Теперь, когда микроволновый импульс крутит спин электрона, он заодно подкручивает и ядро.

Такой трюк экономит энергию и упрощает схему квантового устройства. Больше не нужно тянуть отдельные провода для радиосигналов и ставить мощные усилители. Квантовая память на ядерных спинах живёт почти так же долго, как позволяет сам материал — время, за которое спин ядра теряет свою ориентацию, приближается к теоретическому пределу. Это важно для квантовых сенсоров, которые уже сейчас измеряют магнитные поля в живых клетках или ищут полезные ископаемые под землёй. Вместо сложной аппаратуры — один источник микроволн и точно наклонённый магнит.