Wetenschappers van de Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) hebben ontdekt dat een klassiek optica-experiment uit het begin van de 19e eeuw optische skyrmionen kan genereren - kleine, stabiele wervelende lichtpatronen die lijken op egelstekels en op een dag gegevens kunnen opslaan of computers kunnen aandrijven. Het team, onder leiding van Nanyang assistent-professor Shen Yijie, creëerde deze structuren door simpelweg een laser op een kleine ronde schijf te schijnen, gebruikmakend van het Poisson-vlekeffect waarbij een helder punt verschijnt in het midden van de schaduw van een schijf. Dit is een wereld van verschil met de dure, hoogontwikkelde metamaterialen die voorheen nodig waren.

"Wat opmerkelijk is, is dat optische skyrmionen nu kunnen worden gegenereerd met een eenvoudig effect waarbij licht rond een object buigt, zonder afhankelijk te zijn van dure, complexe kunstmatige metamaterialen of zeer gespecialiseerde technieken," zei assistent-prof Shen, wiens bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Optica. De opstelling produceerde tegelijkertijd vier soorten topologische veldpatronen: spin-skyrmionen, Stokes-skyrmionen, elektrische veld-skyrmionen en magnetische veld-skyrmionen. Wetenschappers kunnen nu vergelijken hoe deze verschillende optische skyrmionen ontstaan en interageren in hetzelfde lichtveld, wat mogelijk nieuwe verbanden aan het licht brengt tussen de elektrische, magnetische en andere fysische eigenschappen van licht.

Skyrmionen werden voor het eerst voorgesteld in de deeltjesfysica voordat ze een grote rol gingen spelen in gecondenseerde materie en magnetische materialen. Nu, met een eenvoudigere methode om ze te produceren, kunnen onderzoekers gemakkelijker hun potentieel bestuderen voor fotonica, geavanceerde materialen, informatieverwerking en de volgende generatie computers. Dus de volgende keer dat je een helder punt in het midden van een schaduw nodig hebt, onthoud dan: het zou wel eens de toekomst van computers kunnen zijn.