Un trozo de metal calentado por un extremo produce una corriente eléctrica débil: esto se sabe desde hace casi doscientos años. Pero, ¿y si en lugar de un simple metal usamos un «sándwich» de capas: un superconductor, un aislante delgado y una capa plana de electrones? A través de esta unión, los electrones se filtran por tunelización cuántica, como el agua a través de una pared porosa, y al hacerlo transportan calor.

Los autores calcularon que si se ajusta el potencial eléctrico de la capa de electrones, la unión comienza a funcionar como un generador muy potente: el voltaje alcanza 6.75 Δ₀/e y el coeficiente de Seebeck, 5 Δ₀/eK. Esto significa que incluso una diferencia de temperatura diminuta produce un voltaje apreciable. En modo de máquina térmica, la eficiencia llega al 92% del límite de Carnot, es decir, casi todo el calor se convierte en trabajo y no se disipa.

Tal flexibilidad es necesaria para las tecnologías cuánticas. Los cúbits, las celdas cuánticas de las computadoras, requieren temperaturas más bajas que las del espacio exterior. Y los detectores de materia oscura o de radiación cósmica de fondo captan señales que se ahogan en el ruido térmico. La nueva unión podría convertirse en un refrigerador compacto y preciso para estos dispositivos.

El «sándwich» cuántico recuerda a un termopar antiguo, pero no funciona por el movimiento caótico de los electrones, sino por su salto cuántico ordenado. El calor no se disipa simplemente: se convierte casi por completo en electricidad o en frío dirigido.