Skyrmion, la partícula que puede revolucionar la informática

No es la partícula de Dios, y seguramente su estudio jamás merezca un premio Nobel -además, su descubridor ya está muerto-, pero el halo de misterio que rodea a los skyrmions guarda similitudes con el bosón de Higgs. También su trayectoria es parecida. La partícula que podría inaugurar una nueva era de la informática desde el punto de vista del almacenamiento de datos fue formulada a principios de los 1960, poco antes que las primeras teorías sobre el bosón. Su padre, el físico británico Tony Skyrme, fallecido en 1987, ha pasado de puntillas por la historia de la ciencia.

Se le recuerda como un investigador modesto, de poca ambición, y a pesar de que su modelo matemático -al principio, la existencia de los skyrmions era sólo una hipótesis- solucionaba de manera solvente un problema físico de la época, a saber, el comportamiento de las partículas subatómicas, no alcanzó una gran repercusión. Tuvo mala suerte. Al menos, fue lo suficientemente audaz como para nombrar la partícula con su propio apellido.

En los 60, su hallazgo fue eclipsado por la formulación teórica de un elemento esencial de la física de partículas, los quarks, por culpa de los cuales los skyrmions llegaron al final de los 70 fatigados, como un pariente pobre de este componente fundamental de la materia.

Sin embargo, los 80 arrancaron con la aceptación del modelo de Skyrme por parte de sus colegas, pero entonces apareció en escena la teoría de cuerdas, centrando de nuevo el interés de la comunidad científica. El skyrmion desapareció del mapa: se convirtió en una partícula de culto sólo recordada por algunos nostálgicos.

Skyrme falleció, sin honores, justo antes del desarrollo de una aplicación científica que, de rebote, representaría un revulsivo para el skyrmion. En 1985, Klaus von Klitzing había obtenido el Nobel de Física por sus avances en el campo del efecto hall cuántico. Desde entonces, los dispositivos electrónicos basados en esta nueva vía fueron capaces de testar múltiples estructuras, entre ellas los skyrmions. En los 90, por fin, los científicos los vieron con sus propios ojos. La edad dorada de la partícula estaba a punto de iniciarse.

La primera aplicación

En la literatura científica, se describe a los skyrmions como un vórtice de átomos que surge al aplicar, de forma controlada, una carga magnética sobre las partículas de ciertos materiales, de tal forma que los espines de los electrones, que en condiciones normales se alinean en la misma dirección, adquieren en los skyrmions una forma de trenza.

El skyrmion halló su utilidad en una tecnología emergente emparentada con la computación cuántica, la espintrónica, cuyo principal objetivo es el desarrollo de sistemas de almacenamiento y procesamiento de datos más potentes y dotados de una mayor capacidad, gracias al desarrollo de los bits cuánticos.

Ha sido ahora cuando un equipo de investigadores del grupo Wiesendanger de la Universidad de Hamburgo ha logrado, por primera vez, leer y escribir datos utilizando skyrmions, un hito científico que se postula como una posible revolución en el futuro de los discos duros. No sólo desde el punto de vista de su capacidad: atendiendo también a una reducción significativa de su tamaño. Esto puede dar lugar a discos duros del tamaño de un grano de arroz.

Artículo completo en: Teknautas