В квантовом мире электроны могут вести себя как волны. Если создать для них особые условия, эти волны начнут чувствовать нечто похожее на гравитацию. В кристаллах, которые называют вейлевскими полуметаллами, электроны движутся так, будто у них нет массы, а их энергия зависит от направления — словно наклонённый конус. Когда наклон плавно меняется от точки к точке, для электронной волны возникает невидимая граница. Это аналог горизонта чёрной дыры. Только вместо света и пространства-времени здесь работают электронные состояния и внутренняя структура кристалла.
Авторы сравнили два типа таких полуметаллов. В первом волновой пакет — компактная группа электронных волн — натыкается на горизонт и полностью отражается, будто налетает на зеркальную стену. Во втором пакет проходит насквозь, но с большим трудом. Самое интересное происходит, когда пакет стартует с нулевым импульсом. Он резко замедляется, почти застывает у горизонта и проводит там аномально много времени. За эту задержку приходится платить: часть вероятности обнаружить электрон в этом месте просто исчезает. Чем дольше задержка, тем больше потери. Такой эффект напоминает то, что происходит с информацией у настоящей чёрной дыры. Но здесь его можно изучать в лаборатории, меняя свойства кристалла.
Самые сильные эффекты горизонта в этих кристаллах возникают, когда электрон начинает движение с нулевым импульсом — он как будто попадает в вязкую патоку и застревает у невидимой границы.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетные существа используют квантовые эффекты для манипуляции горизонтами событий — подобные эксперименты с вейлевскими полуметаллами могут стать первым шагом к пониманию таких технологий.