Некоторые материалы, помещённые в сильное магнитное поле при низких температурах, демонстрируют удивительное свойство: их объём перестаёт проводить ток, становясь изолятором, зато по самому краю образца электричество бежит, словно река по руслу, причём всегда в одном направлении. Этот односторонний поток напоминает реку, которая течёт только вдоль берега и никогда не поворачивает вспять. Явление открыл Клаус фон Клитцинг в 1980 году, за что был удостоен Нобелевской премии.

Физики изучили материал MnBi2Te4, охладили его почти до абсолютного нуля и поместили в сильное магнитное поле, чтобы запустить краевой ток. Затем с помощью атомно-силового микроскопа — прибора, способного рисовать на поверхности с атомной точностью — они прорезали поперёк образца щель шириной в несколько десятков нанометров. Для обычного тока это стало бы плотиной, но квантовая река обогнула препятствие, не сбавив скорости. При этом не выделялось тепла — электроны двигались без единого столкновения.

Измерения методами спектроскопии подтвердили: сопротивление осталось ровно 25 812,807 Ом — как у целого образца. Причина в топологической защите: геометрия электронных состояний запрещает им рассеиваться на дефектах, сохраняя низкой энтропию. С 1990 года квантовый эффект Холла служит первичным эталоном сопротивления, заменив физические меры, которые могли стареть. Его значение воспроизводится с точностью до миллиардных долей и не зависит от повреждений. Эта стойкость углубляет стандартную модель физики и обещает сверхнадёжные цепи, где сигналы, как вода в реке, обходят любые преграды. Такие материалы могут стать основой электроники, нечувствительной к дефектам.