费希尔最初的关注点是锂，一种用于多种情绪稳定药物的材料。当他整理科学文献的时候，碰巧看到了1986年的一篇报道：研究人员给大鼠饲喂锂的两种同位素：锂6和锂7。在大鼠梳理毛发、照顾幼崽、筑巢、喂养和其他一些行为中，锂6组要比锂7组和对照组活跃的多。

正是这篇论文让费希尔认为，是时候再次考虑量子认知理论了。所有的原子核，就像组成它们的基本粒子一样，拥有一种量子特性——自旋。粗略地说，自旋量化了原子核“感受”电场和磁场的程度。自旋越快，影响就越明显。一个原子核可能的最小自旋为1/2，几乎不受电场影响，在磁场中也只有微弱的相互作用。而在大脑这样充满电场的环境中，拥有1/2自旋的的原子核能够不受电场干扰。

自旋为1/2的原子核在自然界中并不普遍。锂6的自旋为1，但大脑内部的化学环境，是以水为溶剂的盐溶液，水中的游离氢离子让锂6的表现接近于一个自旋为1/2的核。早在20世纪70年代，实验就已经记录下锂6的原子核能够保持长达5分钟的稳定自旋。费希尔认为，如果量子能控制大脑的计算过程，锂可能正是通过将这些相干的原子核整合进大脑的化学过程中，以起到镇定作用的。

不仅如此，锂6无法在大脑里自然产生，但有一种自旋为1/2的原子核可以，并且它还是多种化学反应的活跃参与者，它就是磷。这一想法的种子在费希尔的思想里生根发芽。“如果量子过程在大脑里持续进行，那磷原子核的自旋就是唯一的途径。”费希尔说。

计算了各种含磷分子的相干时间之后，费希尔公布了一种候选的量子比特装置。它是被称为波斯纳分子（Posnermolecule）或波斯纳簇（Posnercluster）的钙磷结构，于1975年在骨骼矿物中发现。而在实验室里配制的模拟体液中（水，加上一些生物分子和无机盐），还能观察到它在周围漂浮。费希尔测量了这些分子的相干时间，结果令人吃惊，有105秒，相当于差不多一整天。