Квантовый компьютер похож на оркестр, где каждый музыкант должен играть свою партию, не сбиваясь. В роли музыкантов выступают кубиты — носители квантовой информации. Чтобы оркестр звучал слаженно, нужны надёжные, управляемые и не слишком чувствительные к помехам кубиты. Одна из перспективных платформ — спины дырок, захваченных на атомах примеси в полупроводнике.

Группа исследователей предложила использовать для этого атомы индия, внедрённые в сверхчистый германий. В отличие от привычных донорных кубитов, где носителем информации служит электрон, здесь работает дырка — положительно заряженный носитель, возникающий при захвате электрона акцепторной примесью. Спин такой дырки чувствителен к электрическому полю, что позволяет управлять им без магнитных полей — только напряжением на затворе. Авторы рассчитали, что при концентрации индия около 2×10¹⁴ атомов на кубический сантиметр расстояние между соседними акцепторами составит примерно 170 нанометров. В активной области длиной 1 микрометр в среднем окажется пять атомов — достаточно, чтобы отобрать нужную цепочку после изготовления, а не пытаться расставить атомы по одному.

Связь между соседними кубитами может быть дипольной или через фононы — кванты колебаний кристаллической решётки. Прямой обменный механизм включается только при очень близком расположении атомов или с помощью дополнительного затвора. На втором этапе, после отработки базовых операций, можно добавить фононный кристалл — структуру, подавляющую нежелательные акустические колебания и усиливающую нужные взаимодействия. Такой подход напоминает настройку акустики концертного зала, где сначала добиваются чистого звука каждого инструмента, а затем добавляют резонаторы для ансамблевой игры.