أنبوب الماء: كلما كان أوسع، مرّ ماء أكثر. في الوصلات فائقة التوصيل — وصلات جوزيفسون (جسور يتدفق عبرها التيار دون مقاومة) — الأمر عادة كذلك: كلما كان توصيل المادة أفضل في الحالة العادية، زاد التيار فائق التوصيل الذي يمر عبرها. لكن تجربة حديثة على وصلات مصنوعة من الغرافين ثنائي الطبقة الملتوي (صفحتان من الغرافين تدوران بالنسبة لبعضهما بزاوية سحرية) أظهرت العكس: التيار ينمو بينما الموصلية تنخفض. هذا مثل أن تفتح الصنبور بقوة أكبر فيقل ضغط الماء.
يكمن الحل في الهندسة غير العادية للحالات الإلكترونية. في النطاقات المسطحة للطاقة في الغرافين الملتوي، تتحرك الإلكترونات ببطء شديد، ويكاد التيار الجوزيفسوني العادي يختفي. لكن تظهر آلية أخرى — التيار الكمومي-المتري. لا يعتمد مقداره على سرعة الإلكترونات، بل على «المسافة» بين حالاتها في فضاء خاص — ما يسمى بالمقياس الكمومي. إذا كانت هذه المسافة مشابهة لطول الوصلة، يمكن للتيار أن يتدفق حتى عندما تكون الموصلية العادية صغيرة.
بنى مؤلفو العمل نموذجًا بسيطًا على أساس شبكة ليب، ثم نموذجًا واقعيًا بستة نطاقات للغرافين الملتوي. في كلتا الحالتين، أظهرت الحسابات أنه عند معاملات معينة، ينمو التيار الحرج بالفعل بينما تنخفض الموصلية — تمامًا كما في التجربة. هذا أول مؤشر مباشر على أن التيار الكمومي-المتري، الذي كان مهملًا سابقًا، قد يهيمن في أنظمة ذات نطاقات مسطحة.
هذا الشذوذ ليس مجرد فضول. إنه يفتح الطريق للتحكم في خصائص التوصيل الفائق من خلال الهندسة، وليس فقط من خلال تكوين المادة. ربما في المستقبل سيسمح ذلك بصنع حساسات فائقة الحساسية أو عناصر لأجهزة الكمبيوتر الكمومية، حيث يتم تشغيل التيار وإيقافه بتدوير الطبقات، وليس بتغيير درجة الحرارة أو المجال المغناطيسي.
يُطلق على الغرافين ثنائي الطبقة الملتوي اسم «السحري» بسبب زاوية الدوران البالغة حوالي 1.1 درجة: عند هذه الزاوية، تتصرف الإلكترونات كما لو أن سرعتها انخفضت إلى الصفر، وتبدأ في التفاعل بقوة مع بعضها البعض، مما يولد موصلية فائقة وتأثيرات غير عادية أخرى.
في رواية آرثر كلارك «نهاية الطفولة»، تحكم الكائنات الفضائية في المادة على المستوى الكمومي، بتغيير خصائصها بمجرد دوران بسيط. التيار الشاذ في الغرافين الملتوي هو خطوة نحو سيطرة مماثلة على التوصيل الفائق.