Ученые Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU Singapore) обнаружили, что классический оптический эксперимент начала 1800-х годов может генерировать оптические скирмионы — крошечные, стабильные закрученные световые структуры, похожие на иглы ежа, которые однажды смогут хранить данные или питать компьютеры. Команда под руководством доцента Шэнь Ицзе создала эти структуры, просто направив лазер на небольшой круглый диск, используя эффект пятна Пуассона, когда яркая точка появляется в центре тени диска. Это далеко от дорогих, высокотехнологичных метаматериалов, которые требовались ранее.

«Что примечательно, так это то, что оптические скирмионы теперь можно генерировать с помощью простого эффекта, когда свет огибает объект, без использования дорогих, сложных искусственных метаматериалов или специализированных методов», — сказал доцент Шэнь, чьи результаты были опубликованы в журнале Optica. Установка одновременно создавала четыре типа топологических полей: спиновые скирмионы, скирмионы Стокса, скирмионы электрического поля и скирмионы магнитного поля. Теперь ученые могут сравнивать, как эти различные оптические скирмионы формируются и взаимодействуют в одном световом поле, потенциально открывая новые связи между электрическими, магнитными и другими физическими свойствами света.

Скирмионы были впервые предложены в физике элементарных частиц, прежде чем стать важными в физике конденсированного состояния и магнитных материалах. Теперь, с более простым методом их создания, исследователи могут легче изучать их потенциал для фотоники, передовых материалов, обработки информации и вычислений следующего поколения. Так что в следующий раз, когда вам понадобится яркое пятно в центре тени, помните: возможно, это будущее компьютеров.