Обычно свет не превращает изолятор в проводник — для этого требуются мощные лазерные импульсы, разрушающие структуру материала. Но в скрученном под магическим углом двуслойном графене — материале из двух слоёв углеродной решётки, повёрнутых друг относительно друга на особый угол, — всё иначе. Здесь слабый луч фотонов с длиной волны, соответствующей далёкому инфракрасному излучению, нагревает электроны, и этого оказывается достаточно, чтобы разрушить изолирующее состояние.

Электронная система в этом материале обладает аномально малой теплоёмкостью — как кастрюля с водой, которая закипает от одной спички. Нагрев подавляет коррелированную щель — энергетический барьер, который не даёт электронам свободно двигаться, — и материал скачком становится металлом. Электрическое сопротивление падает в разы: это не постепенный переход, а резкий контраст, похожий на щелчок выключателя.

Такой фазовый переход рождает чувствительный фотоприёмник: напряжение на выходе меняется на милливольты при поглощении всего нановатта излучения. Механизм напоминает работу сверхпроводящих болометров, только наоборот: там нагрев разрушает сверхпроводимость, а здесь — изолятор становится проводником. Устройство устойчиво к магнитным полям в несколько тесла и работает в широком диапазоне длин волн.