L'effet Hall quantique fractionnaire (FQHE) est un phénomène remarquable qui se produit dans les systèmes électroniques bidimensionnels soumis à des champs magnétiques puissants et à de basses températures. Dans le FQHE, la conductance électrique du système présente des plateaux à des valeurs fractionnaires spécifiques du rapport entre la résistance de Hall et la résistance. Ces plateaux sont associés à la formation de quasiparticules appelées quasi-trous, qui se comportent comme des particules dotées de charges électriques fractionnaires.

Traditionnellement, l’observation du FQHE nécessite la présence d’arêtes physiques dans le système électronique bidimensionnel. Ces bords sont nécessaires pour confiner les quasi-trous et les empêcher de se recombiner avec des électrons, ce qui détruirait la charge fractionnaire. Cependant, des expériences récentes ont démontré que le FQHE peut également être réalisé dans des systèmes sans bords physiques.

Dans ces expériences, les quasi-trous sont confinés par un potentiel périodique créé par un réseau de grilles métalliques à la surface du système électronique bidimensionnel. Les portes créent un motif de collines et de vallées potentielles qui emprisonnent les quasi-trous et les empêchent de se déplacer librement. Ce mécanisme de confinement permet d'observer le FQHE même en l'absence de bords physiques.

La réalisation du FQHE sans bords constitue une avancée majeure qui ouvre de nouvelles possibilités pour l’étude de ce phénomène quantique fascinant. En éliminant le besoin de bords physiques, les chercheurs peuvent désormais étudier le FQHE dans des systèmes présentant différentes géométries et conditions aux limites. Cela permettra de mieux comprendre la physique sous-jacente au FQHE et pourrait conduire à la découverte d’états quantiques nouveaux et exotiques.