الغرافين — ورقة كربون بسمك ذرة واحدة — يمكنه تغيير خصائصه المغناطيسية مثلما يغير الماء شكله: تارة يتدفق، وتارة يتجمد كالجليد. في عمل جديد، نظر الفيزيائيون لأول مرة إلى داخل هذه العملية باستخدام مستشعر بحجم رأس إبرة. يلتقط المستشعر المجال المغناطيسي كما يلتقط الإصبع دفء المدفأة — عن بُعد.

اتضح أن تغير الحالات في الغرافين ليس انزلاقًا سلسًا، بل قفزة حادة. كما لو أن الماء لا يبرد تدريجيًا، بل يتحول فورًا إلى جليد عند الصفر. وفي الوقت نفسه، تظهر في المادة عند الحدود بين الحالتين بقع مغناطيسية وميضة — مثل جزر جليدية في ماء ما زال سائلًا. هذا يعني أن الحالتين يمكن أن تتعايشا، متنافستين على المكان.

هذه القفزات مهمة: إذا تعلمنا التحكم فيها، يمكننا صنع مفاتيح لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. الحالة المغناطيسية للغرافين تشبه مفتاح الضوء: نقرة — ويسري التيار. لكن بدل التيار، لدينا دوران الإلكترون، وهو "القمة الدوارة" الداخلية للجسيم.

يُظهر العمل لأول مرة أن التحولات الطوبولوجية في الغرافين قفزية، مثل تغير حالات الماء الفيزيائية. هذا يغير نظرتنا إلى طبيعة الأطوار الكمومية ويفتح الطريق لأجهزة جديدة.