Pirmąjį pasaulyje kvantinį kompiuterį padės, ko gero, sukurti mikrobas, gyvenantis vienoje iš pačių nepalankiausių gyvybei Žemės aplinkų. Tobulai išlavinti baltymo, kurį gamina sieringose geoterminėse versmėse gyvenantys mikrobai, "konstruktoriniai sugebėjimai" leido NASA mokslininkams pagaminti tvarkingą "kvantinių taškų" matricą.

   Kvantinis taškas yra kelių nanometrų skersmens aukso arba puslaidininkio gabalėlis, kuris sugeba įsprausti elektroną tokioje mažoje erdvėje, kad jo kvantinės savybės pradeda stelbti klasikines. Panašūs kvantiniai taškai leidžia konstruoti miniatiūriškus cheminius sensorius, nes kvantinės elektrono būsenos pakinta, kuomet prie taškų prikimba molekulės. Pastaruoju metu horizonte pasirodė kitas, dar egzotiškesnis taikymas - kvantiniai kompiuteriai.

   Fizikai tikisi, kad elektrono kvantines būsenas galima panaudoti kaip kvantinius bitus arba kubitus, kuriais itin sparčiuose kvantiniuose kompiuteriuose bus koduojami duomenys. Kadangi kvantiniame taške pagautas elektronas vienu metu gali rastis keliose kvantinėse būsenose, keli kvantiniai taškai galėtų iškart atlikti daugelį skaičiavimų.

   Vienas svarbiausių iššūkių, su kuriais susiduriama kuriant kvantinius kompiuterius, yra sugebėjimas apdoroti trapias kvantines būsenas jų nesuardant. Kai kuriose to kūrimo strategijose yra numatoma panaudoti elektronų kvantines būsenas zonduojančius ir keičiančius fotonus, tačiau tam kvantinius taškus būtina išrikiuoti tvarkingose matricose, kur kiekvieno jų būseną būtų paprasta nuskaityti. Andrew McMillanas ir Jonathanas Trentas iš NASA Ames mokslinio centro tvirtina radę būdą kaip tai padaryti.

   Paslaptis slypi spurgos formos baltymų molekulėse, sugebančiose susirikiuoti dideliuose plokščiuose lakštuose. NASA mokslininkai suvokė, kad kvantiniai taškai, įstrigę tarpuose tarp tų spurgų išsirikiuos taip, kaip norima. Baltymai priklauso šeimai, vadinamai chaperoninais, o jų paskirtis paprastai yra prižiūrėti, kad kiti baltymai susilankstytų tvarkingai. Baltymą gamina archeobakterija Sulfolobus shibatae, gyvenanti karštame, sieringame geoterminių šaltinių vandenyje.

   Tačiau gamtinis baltymas negaudo kvantinių taškų. Todėl mokslininkams papildomai prireikė lipnios amino rūgšties cisteino molekulių, turinčių viduryje skylę. Tai padaryti jiems pavyko pakeitus už baltymo gamybą atsakingą geną ir įterpus jį į kitos bakterijos - E.coli - , kuri vėliau ir gamino pakeistąjį baltymą, DNR.

   E.coli pakaitinus žūdavo visi jos baltymai išskyrus pakeistąjį chaperoniną, kuris yra itin atsparus. Mokslininkai sugebėjo surinkti baltymą ir užauginti jo kristalus, kurie buvo 20 mikronų storio. Juose dešimtys tūkstančių molekulių išsirikiuodavo tvarkingoje matricoje. Po to jie kelis kartus skalaudavo balymo kristalą tirpalu su aukso ar puslaidininkio dalelėmis. Kristalui išdžiūvus paaiškėjo, kad dalelės gražiai sukrito į daugumą skylių.

   NASA grupė dabar bando panašią technologiją panaudoti ir gaminant kitus nanometrinius kompiuterių komponentus. Pavyzdžiui, taip galima kristale pagauti magnetines daleles ir sukurti molekulių dydžio atmintines.