A félvezetőkben fellelhető ponthibák kutatása figyelemre méltó új lendületet kapott, mivel olyan speciális szerkezeti hibákat azonosítottak, amelyekkel kivételes tulajdonságokkal rendelkező kubiteket és egyfoton-forrásokat lehet megvalósítani. Ezek a rendszerek a kvantumtechnológiák azon kevés alternatívái közé tartoznak, amelyek akár szobahőmérsékleten is működhetnek, így új ponthiba kubitek és egyfoton-források felfedezése és jellemzése nagymértékben elősegítheti jövőbeli szilárdtest alapú kvantumtechnológiai alkalmazások kifejlesztését. Az első-elvű számítások fontos szerepet játszanak a ponthibák kutatásában, mivel közvetlen betekintést nyújtanak a hibaállapotok kialakulásába. Az elmúlt években jelentős erőfeszítéseket tettünk a ponthibák spinfüggő tulajdonságainak első elvekből történő kiszámítására. A kifejlesztett módszerek már bizonyították alapvető szerepüket a ponthiba kubitek fizikájának kvantitatív megértésében és alkalmazásában.

A félvezetőkben magvalósított kontrollálható sok-spin rendszerek széles körű multidiszciplináris figyelemre tettek szert az utóbbi időben, az egyre elterjedtebb nanométer skálájú érzékeléstechnikai és kvantumtechnológiai alkalmazásaik miatt. Ezen rendszerek dinamikájának és alkalmazásainak kvantitatív szimulációja egy kihívást jelentő elméleti feladat, amely nem csak a sok-spin rendszer állapotainak, hanem azok kvantumos környezetének a hű leírását is igényli. Kutatásaink során olyan módszereket dolgozunk ki, amelyek a mag- és elektronspinek ritka fürdője által kiváltott relaxációs folyamatokat írják le nagy pontossággal.