Le courant électrique dans un fil ressemble à une foule qui se presse dans un couloir. D'habitude, chacun heurte les murs et perd sa vitesse presque instantanément — c'est ce qu'on appelle la résistance électrique. Mais dans certains matériaux, comme dans un bâtiment avec des salles latérales, les porteurs de charge peuvent s'engager longtemps dans des « poches » particulières (des vallées d'énergie) ou conserver leur énergie pendant un long moment après un choc. Le temps passé dans une telle poche et le temps de refroidissement de l'énergie peuvent dépasser de plusieurs centaines de fois le temps entre les collisions.
Les auteurs de l'étude ont examiné le contact entre deux supraconducteurs séparés par une couche normale « non pressée ». Il s'avère qu'à tension constante, le courant à travers la jonction ne croît pas de manière monotone, mais grimpe deux fois sur une bosse : le premier pic apparaît lorsque la tension parvient à accélérer les électrons avant qu'ils ne perdent de l'énergie, le second lorsque la tension les expulse des poches. Ces pics peuvent dépasser nettement le courant critique ordinaire de la jonction.
Concrètement, cela signifie qu'une telle jonction peut fonctionner comme un élément non linéaire accordable : à courant fixe, elle ne crée presque pas de chute de tension, et à la moindre variation des conditions, elle commute brusquement. De telles structures pourraient être utiles en magnétométrie ultra-sensible ou dans des circuits logiques où une faible dissipation d'énergie est cruciale. L'idée elle-même repose sur une généralisation des équations cinétiques de Larkin-Ovchinnikov au cas des supraconducteurs multivaliés — un outil mathématique qui a permis de prendre en compte proprement les processus lents.
Dans certains cristaux, les électrons peuvent « se coincer » dans les vallées d'énergie latérales pendant un temps comparable à un battement de cœur de colibri — des dizaines de picosecondes, alors que les collisions ordinaires durent des femtosecondes.
Dans le roman « Blindsight » de Peter Watts, le vaisseau extraterrestre utilise des structures supraconductrices à la cinétique de porteurs inhabituelle pour créer une conscience distribuée.