L'interrupteur clique, la lumière s'allume. Mais il existe des interrupteurs qui, pour une même pression, peuvent allumer la lampe ou laisser la pièce dans le noir. Ils se souviennent aussi de ce qu'ils ont fait la dernière fois, et parfois ils semblent lancer une pièce pour décider d'allumer ou non.

Ce comportement a été observé dans un cristal de phosphore noir, un semi-conducteur d'à peine quelques couches atomiques d'épaisseur. Des champs électriques sont appliqués sur ses deux faces, et ils ne se contentent pas d'ajouter des porteurs de charge : ils redessinent le paysage énergétique à l'intérieur du cristal. En raison de l'effet Stark géant (le déplacement des niveaux d'énergie sous l'effet d'un champ électrique), la bande interdite se rétrécit, et deux jonctions tunnel apparaissent dans un même canal — une sorte de « perçages » à travers lesquels les électrons s'infiltrent à travers la barrière. Selon l'historique des tensions sur les grilles, le courant circule soit comme un flux de diffusion tranquille, soit se déclenche en avalanche (comme un éclair, mais en miniature).

Le plus surprenant, c'est que la commutation entre les états peut être aléatoire. Mais ce hasard n'est pas chaotique : dans une étroite fenêtre de tensions, il est statistiquement stable. On obtient ainsi une source programmable de nombres aléatoires directement dans le « corps » du transistor. Les auteurs soulignent que le même tour devrait fonctionner dans d'autres semi-conducteurs bidimensionnels. Un seul minuscule élément pourrait donc combiner amplification non linéaire, mémoire et génération de hasard — les trois piliers sur lesquels reposent les nouvelles architectures de calcul.