这项技术可以创建大规模的原子排列图案，这些原子被控制以便可以被操纵、耦合和读取其量子状态。
墨尔本大学领导的团队通过一种新技术完成了完美的工作，该技术可以在硅片中逐一嵌入单个原子，借鉴了用于建造传统设备的方法，并在《Advance Materials》论文中详细介绍了这一过程。
该新技术由David Jamieson教授和来自悉尼新南威尔士大学、德累斯顿-罗森多夫联邦研究所、表面工程莱布尼茨研究所和皇家墨尔本理工大学的合作者共同开发，可以创建大规模的原子排列图案，这些原子受控制以便可以被操纵、耦合和读出。
该论文的第一作者Jamieson教授表示，他的团队希望利用这一技术构建一个非常庞大的量子设备。
他说：“我们相信，通过使用我们的方法并利用半导体行业完善的制造技术，最终我们可以制造基于单个原子量子比特的大规模机器。”
这项技术利用了原子力显微镜的精度，其锋利的悬臂可以对芯片表面上的力场作出响应，定位精度只有半纳米，几乎与硅晶体中原子之间的间距相当。
团队在这个悬臂上钻了一个小孔，因此当磷原子淋在上面时，偶尔会有一个原子穿过孔落入硅衬底中。
关键是要准确知道何时嵌入了一个原子（正好一个），然后悬臂可以移动到阵列上的下一个精确位置。
团队发现，当原子冲入硅晶体并通过摩擦释放其能量时，这种动能可以被利用来产生微小的电子“点击”声。
Jamieson教授指出，该团队可以通过“听到”每个原子落入原型设备中的10,000个位置中的一个，来“听到”这种电子点击声。
悉尼新南威尔士大学的合作者Andrea Morello教授表示，新技术将精确计数的磷离子嵌入硅衬底，创建一个量子比特芯片，然后可以在实验室实验中使用来测试大规模设备的设计。
这项工作的实际应用包括优化时间表和财务方式、不可破解的加密和计算药物设计，以及潜在地快速开发疫苗。
报告的合作者来自悉尼新南威尔士大学、德累斯顿-罗森多夫联邦研究所、表面工程莱布尼茨研究所和RMIT的显微镜和显微分析设施。项目由澳大利亚研究理事会量子计算和通信技术卓越中心、美国陆军研究办公室资助，还利用了墨尔本纳米制造中心的澳大利亚国家制造设施的设备。
