IBM, tek tek atomların kuantum davranışını kontrol etmenin bir yolunu göstererek kuantum hesaplamada bir atılım yaptı. Keşif, kuantum hesaplaması için yeni bir yapı taşı olduğunu göstermiştir. Ekip, kuantum bilgi işlemesi için tekli atomların litre olarak kullanıldığını gösterdi. Bir kuantum biti veya litre, kuantum bir bilgisayarın bilgi işleme yeteneğinin temel bloklarıdır. IBM’in atılımı, Taramalı Tünelleme Mikroskobu (STM) kullanılarak ilk defa tek atomlu bir qubit elde edildiğine işaret ediyor. STM, yakındaki kobit atomlarının düzenini tam olarak kontrol etmek için her atom kobitini görüntüleyebilir ve konumlandırabilir.
STM, tek tek atomların düzenini algılamak için ultra keskin iğne ucunu bir yüzeyin yakınında tarayarak çalışır ve iğne ucu, atomları istenen düzenlemelere çekebilir veya taşıyabilir. Bilgisayardaki temel bilgi birimi “0” veya “1” değerinde bir bittir. Bir Qubit, aynı anda üst üste binme durumları olarak adlandırılan “0” veya “1” olabilir. Devlet, kuantum mekaniğinin temel bir özelliğidir. IBM, bir qubit’i temsil etmek için “spin” adı verilen bir titanyum atomunun kuantum özelliğini kullandı. Döndürme özelliği her titanyum atomunu manyetik yapar, böylece küçük bir pusula iğnesi gibi davranır.
Her titanyum atomunun bir kuzey ve güney manyetik direği vardır ve iki manyetik yönelim istif aracının “0” veya “1” ini tanımlar. IBM, manyetizmasını korumak ve kuantum kişiliğini göstermek için, titanyum atomunu seçilen ultra-ince magnezyum oksit yüzeyine yerleştirmiştir. Bilim adamları daha sonra yüksek frekanslı radyo dalgaları, mikrodalgalar, atomlara uyguladılar. Mikrodalgalar, mikroskobun ucundan gelir ve ekibin atomun yönünü yönlendirmesini sağlar. Doğru frekansa ayarlandığında, titanyum atomu manyetik kuzey kutbunun etrafında döndüğü ve istenen yönde bittiği bir “kuantum dansı” gerçekleştirir. Dans ya da Rabi salınımı, qubit etrafında geri ve tekrar dönmek için 20 nanosaniye son derece hızlı ihtiyaç duyuyor. Atom, radyo dalgalarının ne kadar süreyle uygulandığına bağlı olarak ikili bir “0” veya “1” üzerinde biter.