في حوض السباحة، عادةً ما ينتشر الماء في دوائر من حجر يُلقى فيه. لكن إذا وجّهت التدفق بدقة على طول الحافة، فسوف يجري على طول الحافة فقط. شيء مشابه لُوحظ في قطع من بلورة فائقة التوصيل FeTe0.55Se0.45. عند قياس المقاومة، تبيّن أن التيار لا يمر عبر البلورة بأكملها، بل فقط على طول حدودها الحادة والمستقيمة تمامًا — وكأنه يسري في قناة غير مرئية.
هذه القناة تعمل فقط عند توفر ثلاثة شروط. أولاً، يجب أن تكون المادة نفسها فائقة التوصيل، أي أنها توصل التيار دون فقدان تحت درجة حرارة معينة. ثانيًا، يجب أن تكون المدارات الإلكترونية ملتوية بطريقة خاصة — وهذا ما يسمى بالطوبولوجيا، تمامًا كما يختلف شريط موبيوس عن الحلقة العادية. ثالثًا، يجب أن يُكسر اتجاه الزمن تلقائيًا في البلورة: تبدأ الإلكترونات في التحرك وكأن هناك اتجاهًا مميزًا للدوران بالنسبة لها. تم اكتشاف هذا الكسر باستخدام الضوء المستقطب — حيث ينعكس الشعاع عن العينة وينحرف قليلاً، مثل إبرة البوصلة التي تم تدويرها بشكل خفي.
الأمر الأكثر إثارة للدهشة: هضبة التوصيل كانت تختفي بمجرد نقل نقطة التلامس من الحافة إلى السطح العلوي للبلورة. وعند التسخين، كانت تختفي ليس عند درجة الحرارة التي يختفي عندها التوصيل الفائق، بل قبل ذلك — بالضبط عندما يختفي كسر تناظر الزمن. هذا يعني أن قناة التيار تعيش بساعتها الخاصة الأكثر صرامة.
هذا الاكتشاف ليس مجرد فضول مختبري. إنه يعطي مؤشرات واضحة يمكن من خلالها البحث عن تدفق فائق التوصيل حافي مماثل في مواد أخرى. في المستقبل، قد تصبح هذه القنوات الحافية أساسًا لأجهزة استشعار فائقة الحساسية أو عناصر دوائر كمومية، حيث لا يتبدد التيار ولا يتشابك في الحجم، بل يتحرك بانضباط على طول خط محدد. هكذا الماء في حوض السباحة، عندما يُوجَّه على طول الحافة، يلتف حولها دون أن يختلط تقريبًا ببقية الكتلة.
كسر تناظر الزمن يعني أنه إذا صورت فيلمًا لحركة الإلكترونات في مثل هذه البلورة وأعدت تشغيله بالعكس، فسيلاحظ الفيزيائي الفرق — كما لو أن الماء في القمع يدور في الاتجاه الخاطئ في الفيلم المعكوس.