Difficile d'isoler un état quantique électronique dans un conducteur tant ces états sont nombreux ! Des chercheurs de l'Iramis ont eu l'idée de sélectionner les états de surface d'un conducteur de dimension finie, soumis à un champ magnétique. Les électrons « de volume » restent localisés, leurs trajectoires étant circulaires. Seuls les électrons « de surface » peuvent se propager par « rebonds » successifs dans les états de bord d'un conducteur en forme de papillon (par effet Hall quantique).
Le choix des physiciens s'est porté sur le graphène car ce matériau possède la propriété exceptionnelle d'autoriser la modulation continue de la polarité et de la densité des porteurs de charges électriques. Une moitié du conducteur est recouverte d'une grille électrostatique à laquelle est appliquée une tension négative. Le graphène est ainsi dopé p sous la grille et n ailleurs. Les porteurs de charge (électrons et trous) peuvent alors se mélanger dans la partie la plus étroite du conducteur. Des mesures de bruit de grenaille (d'origine quantique) ont été effectuées sur une telle jonction p-n en régime Hall quantique. Pour une taille de resserrement inférieure à 5 microns, ces mesures sont cohérentes avec les prédictions théoriques associées à un comportement de lame séparatrice.