La supraconductivité ressemble à une danse des électrons : ils se déplacent par paires, sans perdre d'énergie. Dans les supraconducteurs ordinaires, cette danse est dictée par la vitesse des électrons. Mais dans le graphène magique — deux feuilles de carbone tournées l'une par rapport à l'autre de 1,1 degré — les électrons sont presque figés, et leur supercourant, comme on l'a découvert, repose sur autre chose : la géométrie quantique.
La géométrie quantique ne concerne pas la forme de la feuille, mais la manière dont sont agencées les fonctions d'onde des électrons : leur disposition mutuelle dans l'espace des états. Les scientifiques ont appliqué au modèle du graphène magique une méthode qui sépare la contribution au supercourant en deux parties : l'une ordinaire (due à la vitesse des électrons) et l'autre géométrique (due à la cohérence interbandes). À charge neutre, la part géométrique représentait 22 à 26 % selon la symétrie d'appariement, et en ajoutant les bandes d'énergie éloignées, elle est passée à 55–58 %.
Valeur pratique : comprendre le rôle de la géométrie quantique ouvre la voie à la conception de nouveaux supraconducteurs aux propriétés ciblées, fonctionnant à des températures plus élevées. Si l'on parvient à renforcer la contribution géométrique, on pourrait obtenir des matériaux conduisant le courant sans perte à température ambiante.
L'angle magique de 1,1 degré est comparable à l'accord précis d'un instrument à cordes : à la moindre déviation, la supraconductivité disparaît.