В алмазе, как и в любом кристалле, неизбежно возникают дефекты кристаллической решётки: вакансии (пустые узелки, где отсутствует атом) или примесные атомы, занявшие чужое место. Когда такой дефект захватывает электрон, он может проявлять квантовые свойства — например, флуоресцировать (светиться) или приобретать намагниченность, что делает его перспективным для квантовых устройств. Однако электрон легко теряется из дефекта, и чтобы удержать его, обычно приходится вводить в алмаз атомы бора — это похоже на то, как водитель вынужден постоянно подогревать мотор, чтобы тот не заглох на холоде. Исследователи обнаружили более простой путь: если изготовить алмаз в виде плёнки толщиной всего в несколько атомных слоёв (так называемый диаман), квантовые законы сами запирают электроны внутри дефекта. В такой мелкой «луже» электронные волны, описывающие поведение частицы, не могут свободно распространяться, и дефект надёжно сохраняет заряд. Водородное покрытие плёнки не просто укрепляет ловушку, но и резко меняет свечение дефектов — спектроскопические сигналы становятся чёткими, словно срабатывает переключатель. Это избавляет от необходимости сложного легирования бором и открывает дорогу к простым элементам квантового интернета — связке кубитов и фотонов без химических ухищрений.