Máy tính cổ điển lưu trữ và xử lý thông tin dưới dạng bit, được biểu diễn dưới dạng một hoặc một số không. Tuy nhiên, máy tính lượng tử sử dụng các qubit có thể là một, 0 hoặc cả hai cùng một lúc, nhờ vào phép chồng chất lượng tử. Điều này sẽ cho phép máy tính lượng tử trở nên mạnh hơn theo cấp số nhân so với máy tính cổ điển. Tuy nhiên, các trạng thái lượng tử rất nhạy cảm với sự can thiệp từ bên ngoài, điều này có thể gây ra sai số làm hạn chế nghiêm trọng tính thực tiễn của những cỗ máy này.

Nhưng bây giờ, ba nghiên cứu mới đã chứng minh các hệ thống máy tính lượng tử với tỷ lệ lỗi dưới một phần trăm. Tốt hơn nữa, những thiết bị này đều dựa trên silicon, điều này sẽ giúp chúng dễ chế tạo hơn bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng bán dẫn thương mại hiện có.

Một nhóm nghiên cứu do Đại học New South Wales (UNSW) ở Úc dẫn đầu đã đạt được độ trung thực là 99,95% trong hệ thống một qubit và 99,37% với hai qubit hoạt động. Một nhóm thứ hai, tại Đại học Công nghệ Delft ở Hà Lan, đã đạt được 99,87 phần trăm với một qubit và 99,65 với hai. Và cuối cùng, một nhóm nghiên cứu tại RIKEN ở Nhật Bản đã đạt độ trung thực 99,84% trong hệ thống một qubit và 99,51% với hai qubit.

Hệ thống UNSW mã hóa thông tin trong spin hạt nhân của nguyên tử phốt pho, được cấy vào một con chip silicon. Hạt nhân của những nguyên tử này là bộ xử lý cốt lõi, thực hiện các hoạt động lượng tử và chúng được kết nối với nhau bằng cách của một điện tử vướng vào lượng tử của mỗi nguyên tử.

Thí nghiệm Delft và RIKEN được tiến hành bằng cách sử dụng spin của hai electron làm qubit, với mỗi hạt giới hạn trong một chấm lượng tử làm bằng silicon và hợp kim silicon-germani.

Với cả ba nhóm đều vượt qua độ chính xác 99%, các nhà nghiên cứu nói rằng các bước tiếp theo là thiết kế bộ xử lý lượng tử silicon thực tế có thể được mở rộng cho các máy tính lượng tử thương mại.