Ճապոնիայի գիտնականները հայտնաբերել են, որ ընդամենը մեկ ատոմ բարձրություն ունեցող աստիճանները կարող են գործել որպես մանրադիտակային ռելսեր՝ ուղղորդելով քվանտային հորձանքների շարժը գեր բարակ գերհաղորդիչի ներսում։ Որոշակի պայմաններում այդ հորձանքները աստիճանների երկայնքով շարժվել են ավելի քան 1000 անգամ ավելի հեշտ, քան դրանց լայնքով։ Հետազոտողները նաև պարզել են, որ այս ուշագրավ էֆեկտը կարելի է կարգավորել պարզապես ջերմաստիճանը կամ մագնիսական դաշտը փոխելով։
Հայտնագործությունը կատարել են Ճապոնիայի Նյութագիտության ազգային ինստիտուտի (NIMS) Նանոճարտարապետության նյութերի հետազոտական կենտրոնի (MANA) գիտնականները։ Նրանց արդյունքները խոստումնալից նոր մոտեցում են առաջարկում քվանտային վարքը կառավարելու համար և ի վերջո կարող են օգնել ինժեներներին ստեղծել գերհաղորդիչ էլեկտրոնիկա, որն օգտագործում է շատ ավելի քիչ էներգիա՝ միաժամանակ տեղեկատվություն մշակելով ավելի արդյունավետ։
Գերհաղորդիչները արտասովոր նյութեր են, որոնք կրիտիկական ջերմաստիճանից ցածր սառեցնելու դեպքում կարող են էլեկտրականություն փոխանցել առանց էլեկտրական դիմադրության։ Այս հատկությունը նրանց գրավիչ է դարձնում չափազանց էներգաարդյունավետ էլեկտրոնիկա և այլ առաջավոր տեխնոլոգիաներ մշակելու համար։ Սակայն գերհաղորդիչները պարունակում են նաև մանր քվանտային կառուցվածքներ՝ այսպես կոչված հորձանքներ, որոնք ձևավորվում են այնտեղ, որտեղ մագնիսական դաշտերը ներթափանցում են նյութի մեջ՝ ստեղծելով շրջանառվող էլեկտրական հոսանքներով շրջապատված փոքր տարածքներ։ Երբ հորձանքները շարժվում են, նրանք կարող են էլեկտրական դիմադրություն առաջացնել և ազդել գերհաղորդիչի աշխատանքի վրա։ Մինչ օրս չափազանց բարակ, երկչափ գերհաղորդիչներում նրանց շարժը ուղղորդելը հատկապես դժվար էր։
Այս արդյունքը կարևոր է ոչ թե այն պատճառով, որ գերհաղորդիչներն ինքնին նորություն են, այլ այն պատճառով, թե ինչ է այն ասում կառավարման մասին։ Քվանտային հորձանքների շարժը մինչ այժմ եղել է գործընթաց, որը դժվար էր ուղղորդել հատկապես չափազանց բարակ գերհաղորդիչներում, և հենց այս շարժն է, որ առաջացնում է էներգիայի կորուստ։ Եթե ատոմային աստիճանները կարող են դառնալ կանխատեսելի ուղիներ, ապա սա փոխում է այն հարցի ձևակերպումը, թե ինչպես կարելի է գերհաղորդիչ սարքերում նվազեցնել կորուստները։
Ուշադրության արժանի է նաև այն, որ էֆեկտը կարգավորվում է ջերմաստիճանով և մագնիսական դաշտով, այլ ոչ թե նյութի քիմիական կազմը փոխելով։ Սա գործնականում նշանակում է, որ նույն սարքը կարող է տարբեր ռեժիմներում աշխատել՝ առանց վերափոխման, ինչը ինժեներների համար լուրջ առավելություն է։ Դեռ պարզ չէ, թե որքանով այս մոտեցումը կաշխատի ավելի մեծ ու բարդ սարքերում, սակայն ուղղությունը ինքնին արժե հետևել։
