Особый материал — топологический изолятор — проводит электрический ток только по поверхности, а внутри остаётся идеальным изолятором. В нём проявляется квантовый эффект, родственный тому, что открыл Клаус фон Клитцинг, но математически он эквивалентен явлениям в четырёхмерном пространстве. Проблема в том, что сигнал от этого эффекта едва различим: электрические помехи, словно шум толпы, заглушают его, как шёпот.

Чтобы расслышать «шёпот» эффекта, учёные применили отрицательную ёмкость — метод, похожий на систему активного шумоподавления в наушниках: микрофон улавливает внешний гул, а динамик создаёт его зеркальную звуковую волну, в результате чего наступает тишина. В эксперименте дополнительная электрическая схема гасит паразитную ёмкость, которая искажает измерения, и восстанавливает более 95% исходного сигнала. Примечательно, что этот приём известен радиотехникам уже десятилетия, но теперь он позволяет заглянуть в четырёхмерный мир через лабораторный опыт.

Метод сулит не только сверхточные квантовые измерения, но и шанс обнаружить проявления новой физики за пределами привычных теорий. Аксионы — частицы-призраки, почти не взаимодействующие с веществом, — до сих пор не пойманы напрямую, но их гипотетический отпечаток в поведении топологического изолятора даёт реальную зацепку для поиска.