في الممر الضيق، لا يسير الناس كحشد، بل في صفوف. عدد الصفوف يعتمد على عرض الممر. في الغرافين، يلعب التلامس النقطي الكمومي دور هذا الممر - وهو انقباض حيث تتحرك الإلكترونات باليستياً دون تشتت. بوابتان بفجوة 75 نانومتر تُنشئان هذا الممر، وبوابة ثالثة تغير عرضه، فتفتح أو تغلق الأنماط الكمومية - "صفوف" متقطعة للإلكترونات. كل نمط جديد يضيف درجة إلى الموصلية.
إلى هذا الممر، وُصل تلامس ألومنيوم فائق التوصيل. عند درجة حرارة 10 ميكروكلفن، تؤثر الموصلية الفائقة للألومنيوم على إلكترونات الغرافين: عند الحدود يحدث انعكاس أندرييف - الإلكترون، عندما يقترب من فائق التوصيل، يتحول إلى ثقب يطير عائداً. هذا مثل شخص يصطدم بجدار فيستدير ويعود، لكنه ينقل شحنته. ونتيجة لذلك، يتضخم التيار عبر الممر: تزداد الموصلية عند كل درجة بحوالي الربع.
عند زيادة جهد الانحياز، تُدمر الموصلية الفائقة في التلامس. يحدث هذا ليس بشكل تدريجي بل فجأة: عند قدرة حرجة حوالي 0.5 نانوواط - وهي قدرة تعادل الطاقة المنبعثة عند سقوط حبة رمل من ارتفاع سنتيمتر واحد في الثانية - ينتقل التلامس إلى الحالة الطبيعية. تيار الانتقال يتغير أيضاً بشكل متدرج، متبعاً عدد الأنماط المفتوحة. كل نمط جديد هو مثل مفتاح إضافي: يشغل تضخيم التيار، لكنه في نفس الوقت يقرب عتبة إيقاف الموصلية الفائقة.
سابقاً، كان من غير المعروف كيف تؤثر الأنماط الكمومية للقناة الباليستية في الغرافين على النقل فائق التوصيل، خاصة على التيار الزائد وتدمير الموصلية الفائقة عند انحيازات كبيرة. الآن واضح: تضخيم أندرييف، والتيار الزائد، وتيار الانتقال تتغير جميعها بشكل متدرج عند ملء الأنماط تباعاً، خاضعة لنفس بنية الأنماط. أمكن إظهار ذلك بمقارنة سلوك الموصلية وتيار الانتقال عند جهود مختلفة على البوابة.
هذه المنصة يمكن أن تكون بمثابة منصة اختبار لدراسة الموصلية الفائقة غير المتوازنة والانتقالات المبددة في البنى النانوية الباليستية. ربما تكون مفيدة لتطوير عناصر دوائر كمومية ذات اقتران قابل للتحكم. لكن من الواضح الآن: في الممر الضيق للغرافين، كل صف من الإلكترونات ليس مجرد درجة تيار، بل هو مفتاح يعتمد عليه بقاء الموصلية الفائقة مفعلة.
فجوة الموصلية الفائقة للألومنيوم في هذا الجهاز تبلغ 120 ميكروفولت فقط — أي حوالي 100 مرة أقل من الجهد الذي تنتجه بطارية AA عادية. وفي الوقت نفسه، يتغير تيار التبديل بخطوات مثل السلم عندما تُفتح أنماط كمومية جديدة.