Los nudos magnéticos están a punto de desatar una revolución en la computación, llevándola hacia el emocionante terreno 3D. Estos enredos, llamados hopfions, son como giros magnéticos que se deslizan con facilidad, pero casi imposibles de destruir, y podrían ser la clave para acabar con el estancamiento de la informática en 2D.
Para que entiendas a qué nos referimos, los pequeños nudos magnéticos son muy similares a los típicos bollos trenzados de canela: los cinnamon twist, pero magnetizados. Este nudo, incrustado en un material magnético dentro de una red semiconductora, podría ser la pieza que transforme el panorama plano en el que se encuentra estancada la informática actual.
Descubriendo los Hopfions: magnetismo tridimensional
Los investigadores han logrado un avance asombroso al crear estos hopfions dentro de un material que no solo se retuerce en las tres dimensiones, sino que también se desplaza por ellas. Para Nikolai Kiselev, del Instituto Peter Grünberg en Alemania, este descubrimiento puede ser la clave para la eficiencia futura de nuestros dispositivos.
Estos nudos magnéticos se comportan como partículas, manteniendo su peculiar forma mientras se desplazan por los complicados caminos de un material. Los skyrmions -las partículas hipotéticas relacionadas originalmente con los bariones- son estructuras magnéticas similares a remolinos, y han sido el foco durante décadas, pero solo podían moverse en dos dimensiones.
Los hopfions, por otro lado, son distintos: se enroscan sobre sí mismos, moviéndose no solo de lado a lado, sino también hacia arriba y abajo, como torbellinos tridimensionales.
El equipo de investigación no esperaba encontrar hopfions al intentar crear bolsas de skyrmions –elementos con un agujero en el medio que puede envolverse alrededor de otros skymions-; pero esta creación totalmente inesperada dio un giro en la ciencia del magnetismo que promete mucho. Utilizando un cristal de hierro y germanio, lograron mover estos nudos magnéticos, abriendo la puerta a una nueva era de la informática.
Hopfions magnéticos: avanzando más allá de las limitaciones 2D
Lo relevante es que estos nudos podrían representar una nueva forma de almacenamiento de información. Los skyrmions, propuestos como dispositivos de memoria, tienen límites en su movimiento bidimensional, mientras que los hopfions, como ya hemos mencionado, podrían superar estas restricciones.
La capacidad de los enredos magnéticos para viajar en tres dimensiones abre la posibilidad de almacenar y transportar múltiples bits de información. Si esto fuese posible, cambiarían la densidad y eficiencia de los dispositivos de memoria.
«Si miramos hacia el futuro, muy probablemente para hacer que nuestros dispositivos sean los más eficientes, en algún momento, tendremos que recurrir a una arquitectura tridimensional. Y ahí es donde el descubrimiento que hicimos en nuestro artículo podría ser útil»
Nikolai Kiselev, Instituto Peter Grünberg, Alemania
El futuro de la Informática
Hanu Arava, científico del Laboratorio Nacional Argonne, destaca que los hopfions podrían nivelar el camino para una computación inspirada en el cerebro, permitiendo movimientos lineales sin los inconvenientes técnicos que presentan los skyrmions.
Sin embargo, hay desafíos por delante. A pesar del avance, la capacidad precisa de codificación de información de los hopfions y cómo responderán a la corriente eléctrica siguen siendo preguntas sin respuesta. Se requiere de una mayor observación y comprensión de estos nudos magnéticos para desbloquear todo su potencial.
Este descubrimiento marca el inicio de un emocionante viaje hacia una nueva era de la computación en tres dimensiones. Los hopfions podrían ser la solución para liberar la informática del estancamiento en 2D en el que se encuentra; ofreciendo una gama de posibilidades revolucionarias en el almacenamiento y procesamiento de información.
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