Фізикам вдалося створити пристрої розміром з один атом, а потім виготовити серію одноелектронних транзисторів з атомним контролем масштабу геометрії пристрою.
У своєму дослідженні вчені продемонстрували, що можуть точно регулювати швидкість, з якою окремі електрони протікають через фізичний зазор або електричний бар'єр в транзисторі - навіть якщо фізичні закони забороняють електронам робити це, тому що їм не вистачає енергії. Це строго квантове явище, відоме як квантове тунелювання, стає можливим лише тоді, коли зазори надзвичайно малі, - наприклад, в мініатюрних транзисторах.
Щоб створити такий пристрій, команда покрила кремнієву підкладку шаром атомів водню. Потім видалила з допомогою тунельного мікроскопа (scanning tunneling microscope, STM) окремі атоми з наступним впливом газоподібного фосфена на нагріту поверхню, який забезпечує атомно-точний (± 3, 8 Å) включення донора фосфору в усі верстви. Водень добре зв'язується з кремнієм і виступає діелектриком, а місця, де атоми були видалені і включені атоми фосфору, забезпечили контрольовану провідність.
Атомарний транзистор робить можливим використання спінової електроніки - передачі струму спинив електронів. Саме зміна орієнтації спина електронів донорного атома речовини дозволяє кодувати так званий квантовий біт, або «кубіт» інформації.
