编译来源：日本科学技术振兴机构（JST）2014年1月30日
有别于传统的半导体电子元件，使用量子系统实现的计算被称作量子计算，由于量子不像数位半导体只能记录0与1，可以同时表现多种状态，故能在一次的运算中处理多种情况，有可能大幅度地超越传统计算的效能，因此被认为有相当的发展潜力。
量子计算的基础建立在量子信息的保存及处理上，但相较于传统的数位信息，量子信息对外部的干扰非常敏感，因此必须在处理信息的过程中进行量子错误的修正。以往在量子错误的修正上主要面临了两个难题：
一、量子位元的状态可以是 
和 
这两个状态中的任意组合，
即 
，而 
及 
的组合可以有无限种；
二、若为了複製信息而对量子位元进行测量，将使量子位元成为 或 其中一种状态，而无法达成複製(不可克隆原理)。
能够克服此两大难题的方法，係由P?W?Shor及A?Steane在1995及1996年提出的理论。利用量子力学特有的「量子纠缠」现象，可发展出用以修正量子计算之错误的演算法，避开了複製量子位元的难题。然而，实验上在此之前成功的实例，只有在如离子阱及超导量子位元等都必须在极低温下运作的系统，而扩张至多量子位元计算的实例也仅限于需要大量核自旋才能测量的NMR。若要让量子电脑进入实用的阶段，必须在可大规模化的系统中，同时进行量子计算及量子错误的修正，而在此之前，实验上还未有可以达成此一目标的系统。
本次由 Wrachtrup 教授领导的跨国研究团队利用固体中的单一核自旋作为量子位元，希望能扩张至为了校正量子误差所必要的量子三元。而为了解决以核自旋作为量子位元的缺点─读取速度过慢及难以初始化，研究团队注意到了一个特殊的体系─钻石内的氮原子空缺中心(Nitrogen-Vacancy Center)。
钻石内的氮原子空缺中心在室温下可透过光而读取信息或初始化信息；除此之外，由1个14N及2个13C所组成的氮原子空缺中心拥有3个单一核自旋以及1个单一电子自旋，由于电子的自旋可视为一比核自旋强上三个数量级的小磁铁，藉由将电子自旋引入体系内，可使得读取变得更快速，并且仍保留了核自旋可长时间储存信息的优点。透过这样的系统，氮原子空缺中心可长时间储存信息、快速运作，同时解决了难以初始化的问题。于是，研究团队成功的利用3个核自旋在室温下生成了高品质量子三元及量子纠缠；更进一步以此系统作为混成量子暂存器，成功的达成量子错误修正的演算法。这件工作有以下突破：
这样的研究成果无疑使得量子计算在实用化的道路上又向前迈进了一大步。而该研究团队在未来也将试图提升量子错误修正的的稳定性，并希望利用由多个氮原子空缺中心所组成的阵列来达成多量子位元化，进一步结合光子发展出量子情报网。
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