As propriedades físicas exclusivas desses "nós mágicos" podem ajudar a satisfazer a demanda por energia e armazenamento de TI usando uma fração da energia.

Para a maioria de nos, qualquer preocupação com a velocidade de computação ou armazenamento de dados geralmente é para torná-lo mais rápido enquanto armazena mais. Quase nunca pensamos na enorme quantidade de energia já necessária para alimentar servidores de Internet ou carregar o número crescente de dispositivos que possuímos. "A pegada de carbono da computação, A TI e a Internet estão se tornando enormes. Faz cerca de dez anos desde que se tornou maior do que a pegada de carbono das viagens aéreas, "diz Christopher Marrows, professor de física da matéria condensada na Universidade de Leeds, REINO UNIDO.

Ele é um dos vários colaboradores do MAGicSky, um projeto da UE que está lutando com a física de "quasipartículas" únicas chamadas skyrmions, nomeado após o cientista Tony Skyrme que teorizou pela primeira vez sobre sua existência em 1962. Devido às suas propriedades únicas, skyrmions são menores, e mais estável e móvel do que a computação atual e os dispositivos de armazenamento magnético, tornando-os uma base melhor para a construção da próxima geração de dispositivos de TI, além da energia necessária para alimentá-los é frações do que usamos agora, de dez vezes menos a potencialmente muito mais.

Um skyrmion é uma reviravolta, ou um nó, em um campo magnético uniforme que cria uma região na qual os elétrons de um grupo de átomos se alinham não aos pólos magnéticos, mas em espirais. Uma vez organizados nesta topologia única, eles podem se comportar como partículas e são protegidos de forças externas.

"Se você quiser criar ou destruir um skyrmion, que requer que você faça algo bastante violento para a magnetização, "explica Marrows." Se você armazenar dados, quer ter certeza de que, quando voltar e olhar na próxima semana, no próximo ano ou daqui a dez anos, que ainda está lá. "

Os skyrmions não são apenas seguros, eles também são minúsculos em comparação com os dispositivos de armazenamento magnético atuais. "Eles podem viajar por grandes distâncias e requerem muito pouca energia para viajar, "diz a Dra. Katia Pappas, professor da Delft University of Technology na Holanda. "Skyrmions pode abrir caminho não apenas para o armazenamento de alta densidade, mas também novos tipos de dispositivos com muito pouco consumo de energia. "

Essas novas máquinas podem um dia aproveitar o poder de computação de um cérebro humano. "Com um skyrmion, porque é como uma pequena partícula, você pode movê-la em mais de uma dimensão, "diz Marrows, tornando seu potencial de computação imensamente maior do que os métodos atuais que funcionam em duas dimensões, formas binárias. Ele acrescenta que os skyrmions são uma forma promissora de fazer algo neural, nativamente em hardware. Mas antes que o poder de processamento neural chegue aos nossos laptops, a física fundamental dos skyrmions deve primeiro ser entendida.

"A estabilização de skyrmions é algo que é amplamente discutido na comunidade, "diz o Dr. Sebastian Mühlbauer, professor do departamento de física da Universidade Técnica de Munique, Alemanha. Para ele, essas questões fundamentais são cruciais:como você pode projetar um material que mostre skyrmions magnéticos? Que tipo de ingredientes você precisa? Qual é a configuração de energia mínima? À medida que mais informações se tornam disponíveis, o foco inevitavelmente se volta para os aplicativos. "Existem grupos que procuram a teoria e realmente procuram as propriedades fundamentais dos skyrmions, mas mais e mais pessoas estão indo na direção de aplicativos, "diz Mühlbauer.

Medulas e colaboradores do MAGicSky, apoiado pelo programa Future and Emerging Technologies (FET) da UE, são um dos grupos que trabalham para entender a física fundamental. Eles alcançaram skyrmions em temperatura ambiente, um grande avanço nas temperaturas criogênicas antes necessárias, e Medulas especificamente aumentaram sua capacidade de detectar skyrmions; um passo crucial para ler todos os dados armazenados em skyrmions.