Los experimentos basados ​​en átomos en un cristal artificial agitado hecho de luz ofrecen una nueva visión de la física de los sistemas cuánticos de muchos cuerpos. lo que podría ayudar en el desarrollo de futuras tecnologías de almacenamiento de datos.

La velocidad de escritura y lectura de información magnética de los dispositivos de almacenamiento está limitada por el tiempo que lleva manipular el soporte de datos. Para acelerar estos procesos, Los investigadores han comenzado recientemente a explorar el uso de pulsos láser ultracortos que pueden cambiar dominios magnéticos en materiales de estado sólido. Esta ruta resultó ser prometedora, pero los mecanismos físicos subyacentes siguen siendo poco conocidos. Esto se debe en gran parte a la complejidad de los materiales magnéticos involucrados, en el que un gran número de entidades magnéticas interactúan entre sí. Los llamados sistemas cuánticos de muchos cuerpos son muy difíciles de estudiar.

Frederik Görg y sus colegas del grupo del profesor Tilman Esslinger en el Departamento de Física de la ETH de Zúrich (Suiza) ahora han utilizado un enfoque alternativo para obtener una nueva visión de la física en juego en estos sistemas. como informan en una publicación que se publica hoy en la revista Naturaleza .

Görg y sus compañeros de trabajo simularon materiales magnéticos utilizando átomos eléctricamente neutros (pero magnéticos) que atraparon en un cristal artificial hecho de luz. Incluso si este sistema es muy diferente de los materiales de almacenamiento que emulan, ambos se rigen por principios físicos básicos similares. En contraste con un entorno de estado sólido, sin embargo, muchos efectos no deseados resultantes, por ejemplo, de impurezas en el material están ausentes y todos los parámetros clave del sistema se pueden ajustar con precisión. Aprovechando esta reducción de complejidad y grado de control, el equipo pudo monitorear los procesos microscópicos en su sistema cuántico de muchos cuerpos e identificar formas de mejorar y manipular el orden magnético en su sistema.

Más importante, Los físicos de ETH demostraron que mediante la agitación controlada del cristal en el que residen los átomos, podrían cambiar entre dos formas de orden magnético, conocido como ordenamiento ferromagnético y anti-ferromagnético, un proceso importante para el almacenamiento de datos. Por lo tanto, la comprensión fundamental obtenida de estos experimentos debería ayudar a identificar y comprender los materiales que podrían servir como base para la próxima generación de medios de almacenamiento de datos.