Музыканты в оркестре играют каждый свою партию, не слыша других. В идеальном кристалле дисульфида вольфрама на графене экситоны — связанные пары электрон-дырка — ведут себя так же: они почти не смешиваются из-за скрытой симметрии, которую называют долинной. Энергетические уровни такой системы напоминают ноты, разложенные по отдельным папкам, — хаос неполный.
Но стоит внести беспорядок — например, случайно сместить атомы, — и симметрия исчезает. Возникают электронные плоские зоны, которые действуют как катализатор: экситоны начинают активно перемешиваться между долинами. Оркестр превращается в джазовый ансамбль, где каждый инструмент вступает в диалог с остальными. Система становится полностью эргодичной — её состояние охватывает все доступные возможности.
Исследователи также оценили время Таулесса — характерное время, за которое экситонное перемешивание охватывает всю ширину энергетической полосы. В разупорядоченном образце этот процесс происходит быстрее. Слоистый материал становится настраиваемой платформой для изучения квантового хаоса: меняя степень беспорядка, можно плавно переходить от регулярной динамики к полностью хаотической и наблюдать это в оптических спектрах.
Статистика Портера-Томаса, описывающая флуктуации яркости спектральных линий в хаотической системе, изначально появилась в ядерной физике для описания распределения нейтронных резонансов.