Крошечный лазерный луч на миг касается кристалла — и внутри, как по волшебству, загораются одиночные квантовые огоньки. Это не фокус, а новый способ создавать кубиты — рабочие ячейки будущих квантовых компьютеров. Материал — карбид кремния, тот самый, что уже используют в силовой электронике и светодиодах. В нём есть особые точки — дефекты, где кристаллическая решётка слегка нарушена. Один из таких дефектов, V2-центр, ведёт себя как изолированный атом: он может хранить квантовую информацию и обмениваться ею с помощью света.

Раньше такие дефекты приходилось искать среди случайно возникших, что делало производство медленным и непредсказуемым. Теперь исследователи берут готовые наностолбики из карбида кремния и облучают их короткими импульсами ультрафиолетового лазера. Свет выбивает атомы углерода, и на их месте появляются V2-центры. Число дефектов вырастает в одиннадцать раз, а их качество не хуже, чем у природных: узкие оптические линии и стабильный спин — то, что нужно для надёжной квантовой связи.

Проверка показала: время когерентности спина (сколько кубит «помнит» своё состояние) достигает 3.6 миллисекунды. Это сравнимо с лучшими образцами, выращенными специально. Метод работает прямо в готовых устройствах — не нужно разбирать или переделывать микросхему. Лазер можно направить точно в нужное место, как перо, дописывающее недостающие детали в уже собранном механизме.

Карбид кремния дёшев и производится в промышленных масштабах, в отличие от алмаза — другого популярного материала для квантовых дефектов. Если научиться штамповать кубиты лазером на конвейере, квантовые сети станут ближе к реальности. Огонёк, зажжённый лучом, может стать основой защищённой связи и мощных вычислений.