Учёные обнаружили, что на особой треугольной решётке — структуре, напоминающей плотный плетеный ковёр, — частицы замирают на месте. Они не сталкиваются с соседями, не рассеивают энергию. Волны вероятности гасят друг друга деструктивной интерференцией, как встречные нити в ткани, фиксируя частицы-узлы.

Эти «запертые» состояния формируют так называемые плоские зоны — идеально ровные энергетические полосы, где частицы практически не взаимодействуют с окружением. Они могли бы стать безупречными ячейками памяти. А главное — две такие частицы можно сплести в квантовую косу: если обвести их одна вокруг другой в пространстве-времени, порядок шагов определит итог, подобно тому как в вязании сложного узла последовательность движений задаёт конечный узор. Это неабелево плетение — ключевой механизм для топологических квантовых вычислений, устойчивых к помехам.

Заметить эти состояния трудно, но помогает спектроскопия — метод анализа взаимодействия света с веществом, позволяющий выявить тонкие детали энергетической структуры. Удивительно: решающий фактор — геометрия ковра, а не материал, из которого он сделан. С позиции фундаментальной физики, открытие углубляет наши представления о коллективном поведении частиц. Фрэнк Вильчек теоретически предсказал энионы — экзотические частицы с дробной статистикой, а Алексей Китаев создал для них математическую модель на гексагональной решётке. Теперь ясно, как воплотить эти идеи на практике, — приблизив эру квантовых компьютеров, работающих без ошибок.