فیزیکدانان مرکز نانوفناوری لندن با استفاده از میکروسکوپ اسکن تونل‌زنی کوانتمی (STM)، و جداسازی اتم سیلیکُن اتم‌های منفرد را برای درست کردن حالت‌های کوانتمی جفت کردند. این پژوهش که در مجله‌ی نیچر ارتباطات بهار امسال به چاپ رسید، امکان مهندسی حالت‌های کوانتمی در ابعاد اتمی روی سطح سیلیکُن را مورد بررسی قرار داد. این پژوهش یک گام مهم بسوی ایده‌ی ناب حد ابزار تک اتمی است.

پیشرفتهای فیزیک اتمی امروزه این امکان را می‌دهد که یون‌های منفرد را باهم ترکیب و حالت‌های ترکیبی از آنها بسازیم. بااین حال سیستمهای جفت شده‌ی اتمی در تعداد بالا، که کاربردهای مهمی چون محاسبات کوانتمی دارد، به توسعه‌ی ساخت سیستم‌های اتمی جفت شده در حالت جامد کمک می‌کند. دکتر استیون شوفیلد می‌گوید:«داریم آرایه‌های اتمی می‌سازیم که یک سیلیکُن را روی سطح جدا کرده و به صورت حالت جفت‌شده کوانتمی در می‌آورد. گام بعدی تکرار این نتایج در سیستم‌های مواد دیگر است. مثلاً اتم‌های فسفر در سلیکُن که برای ساخت کامپیوترهای کوانتمی جذابیت خاصی دارد.» 

S. R. Schofield, P. Studer, C. F. Hirjibehedin, N. J. Curson, G. Aeppli, D. R. Bowler. Quantum engineering at the silicon surface using dangling bonds. Nature Communications, 2013; 4: 1649 DOI: 10.1038/ncomms2679