在传统半导体电子设备中，晶格缺陷是一种瑕疵，它们会把电子“陷落”固定在特殊晶格位上。但研究小组却发现，在碳化硅中，被晶格缺陷“陷落”的电子能以某种方式初始化它们的量子态，通过一种光与微波辐射结合的方式，能对其进行精确操控和测量。这意味着，每个晶格缺陷都符合量子比特的要求，作为一种量子力学模拟晶体管来使用。

　　“我们期待把这些不完美的瑕疵变得完美而实用，而不是让晶体变得完美有序，把这些瑕疵作为未来量子技术的基础。”论文作者、该校自旋电子及量子计算中心主管、物理学教授大卫?奥斯卡洛姆介绍说，大部分材料的晶格缺陷都没这种属性，这和材料的原子结构及半导体的电子特征密切相关。目前已知的唯一拥有相同特征的系统是钻石中的氮晶格空位中心(nitrogen-vacancy center)，由氮原子取代了碳原子及邻近晶格空位导致，也能在室温下用作量子比特，而其他物质的量子态要求接近绝对零度。但氮晶格空位中心的钻石很难生长，给制造集成电路带来很大困难。

　　相比之下，商业中用的高质量碳化硅晶体直径能达到几英寸，很容易用在各种各样的电子设备、光电设备和电动机械设备中。研究人员指出，碳化硅晶格缺陷适用于红外光，其能量和目前整个现代电讯网络所用的光很接近。未来的集成量子设备有着精密的电子和光学线路，这些独特的性质让碳化硅成为最有吸引力的候选材料。

　　“我们的梦想是能自由设计量子机械设备。就像城市工程师能按照载荷能力、跨度设计桥梁一样，希望有一天量子工程师能按照量子纠缠度、与环境相互作用度等规格指标来设计量子电器设备。”论文领导作者、奥斯卡罗姆实验室研究生威廉姆?凯尔说。