Los investigadores del Instituto de Tecnología Technion-Israel han logrado generar diminutos "nano-erizos de luz" llamados skyrmions ópticos. que podrían hacer posibles avances revolucionarios en el procesamiento de la información, transferencia y almacenaje.

La investigación, publicado recientemente en Ciencias , estuvo dirigido por el profesor Guy Bartal del Departamento de Ingeniería Eléctrica de Viterbi y el profesor Netanel Lindner del Departamento de Física del Technion. El equipo de investigación también incluyó al profesor Bergin Gjonaj de la Facultad de Medicina de la Universidad de Albania en Tirana; así como Shai Tsesses, Evgeni Ostrovsky y Kobi Cohen, todos los estudiantes de investigación del Technion.

El término "skyrmion" se deriva del nombre del Dr. Tony Skyrme, un físico inglés que, en 1962, descubrió que las disposiciones de alta energía de los sistemas físicos con campos que tienen una "configuración similar a un erizo" disfrutan de una estabilidad mejorada. A través de los años, el concepto se aplicó a varios sistemas materiales, más notablemente en imanes. Los arreglos de erizo se consideran una alternativa muy prometedora para la representación de datos, lo que podría aumentar drásticamente el almacenamiento de memoria de la computadora.

En la actualidad, la mayor parte de la información del mundo se inserta o extrae en discos duros a través de un brazo mecánico. Pero la gestión de la información basada en skyrmions solo requiere corrientes eléctricas débiles. Y los skyrmions tienen dimensiones a nanoescala, con diámetros de 10, 000 veces más pequeño que el de una hebra de cabello. Estas características son la razón por la que se espera que los skyrmions se optimicen drásticamente, acelerar y reducir los costos de procesamiento de la información, transferencia y almacenaje.

Los investigadores del Technion fueron los primeros en extender la idea del Dr. Skyrme al mundo de la óptica:lograron generar skyrmions utilizando el campo eléctrico de ondas electromagnéticas. A diferencia de las ondas de luz "regulares", cuyos campos eléctricos generalmente apuntan a lo largo de una dirección específica (un principio físico subyacente, por ejemplo, gafas de sol polarizadas), los investigadores del Technion demostraron que un campo eléctrico puede adoptar una forma de "skyrmion" y al mismo tiempo mirar en todas direcciones, de tal modo que su configuración espacial parece las púas de un erizo. Además, demostraron que estos "erizos ligeros" son robustos contra varios defectos en el material que aloja las ondas electromagnéticas.

La generación exitosa de skrymions en ondas electromagnéticas puede ser de importancia crítica en aplicaciones prácticas. Hasta la fecha, Los materiales en los que se forman los skrymions son muy raros y generalmente requieren enfriamiento a temperaturas muy bajas. típicamente se logra con nitrógeno líquido o helio. El nuevo descubrimiento del equipo de Technion podría permitir la replicación futura de este efecto único en una amplia gama de sistemas y materiales. incluidos los líquidos, sistemas de nanopartículas e incluso gases atómicos fríos. También podría sentar las bases para nuevas aplicaciones de skyrmion en el procesamiento de información óptico (en lugar de magnético), transferencia y almacenaje.