В длинном коридоре толпа людей старается держаться подальше друг от друга. В просторном зале они бы просто разошлись, но здесь стены сжимают так, что приходится двигаться гуськом, согласовывая каждый шаг. Похожим образом ведут себя электроны в слоях графена, повёрнутых один относительно другого на крошечный угол. Их движение заперто в почти плоских энергетических зонах, где царит сильное взаимодействие.

В такой тесноте электроны могут организоваться по-разному. Иногда они образуют дробный изолятор — состояние, при котором заряд течёт только по краям, а внутри возникает порядок, напоминающий жидкость из частиц с дробным зарядом. Но авторы новой работы обнаружили ещё одного участника: анти-изолятор, зеркальное отражение первого. Оба состояния борются за электроны, однако их противостояние не разрушает систему, а рождает нечто новое. Два канала рассеяния, действуя вместе, создают эффективное притяжение между электронами, и коридор внезапно превращается в сверхпроводник — вещество, передающее ток без малейших потерь.

Исследователи построили фазовую диаграмму — карту состояний в зависимости от силы взаимодействия и геометрических параметров. Рядом с дробным изолятором они нашли область сверхпроводимости, а при других настройках — волну зарядовой плотности, где электроны собираются в периодические сгустки. Так геометрия, обычно остающаяся за кадром, выходит на первый план и диктует, какое коллективное поведение выберут электроны.