Skyrmions revolucionários: a chave para computadores mais rápidos!

Skyrmions revolucionários: a chave para computadores mais rápidos!

A pesquisa na Universidade Johannes Gutenberg Mainz (JGU) fez progressos significativos no campo do armazenamento de dados tridimensionais. Em 6 de outubro de 2025, foi anunciado que a equipe JGU havia desenvolvido com sucesso skyrmions tridimensionais em antiferromagnetos sintéticos. Estas estruturas inovadoras, também conhecidas como tubos skyrmion híbridos, poderão inaugurar uma nova era na tecnologia da computação, permitindo dispositivos mais pequenos, mais rápidos e mais sustentáveis. A descoberta foi publicada em 26 de setembro na revista Comunicações da Natureza publicado.

Skyrmions são objetos topológicos que têm atraído interesse no campo de dispositivos spintrônicos, principalmente devido às suas propriedades únicas. Introduzidos pela primeira vez por Tony Skyrme, eles se referem a sistemas com números topológicos complexos e representam uma área fascinante de pesquisa. O foco atual em skyrmions tridimensionais na JGU visa aumentar significativamente a densidade de armazenamento, o que é crucial para a computação quântica e para a computação inspirada no cérebro. Esses skyrmions avançados podem se mover de forma eficiente e ser controlados com corrente elétrica, colocando em ação seu uso como portadores de informações para novas soluções de armazenamento.

Dinâmica de movimento única

Uma das principais características dos tubos skyrmion recentemente desenvolvidos é que eles são torcidos de forma desigual, em contraste com os modelos anteriores, com torção homogênea. Esta desigualdade leva a diferentes padrões de movimento dentro da estrutura, o que abre uma terceira dimensão para o armazenamento de dados. Experimentos anteriores com skyrmions 3D não produziram uma vantagem significativa para armazenamento de dados; no entanto, esta nova abordagem pode ser promissora. O trabalho de pesquisa realizado na JGU incluiu investigações de materiais complexos que foram verificados no Centro de Pesquisa Jülich.

O movimento dos skyrmions foi estudado com precisão com a ajuda de poderosas fontes síncrotron, como BESSY II e Swiss Light Source. Isto demonstra o compromisso dos cientistas em explorar ainda mais as propriedades físicas dos skyrmions e as suas aplicações potenciais no armazenamento de dados moderno.

Perspectivas em tecnologia quântica e inspirada no cérebro

As novas descobertas têm implicações de longo alcance para a computação inspirada no cérebro, que inclui tecnologias que imitam o funcionamento dos neurônios e sinapses humanos. Skyrmions tridimensionais poderiam desempenhar um papel fundamental aqui, potencialmente permitindo o processamento de dados de uma forma que imita redes neurais. Este desenvolvimento poderia melhorar significativamente o desempenho de certas redes neurais e reduzir a sua eficiência.

Alto PMC Skyrmions tornaram-se recentemente mais importantes, especialmente como promissores portadores de informação em armazenamento spintrônico de alta densidade e eficiência energética. As propriedades dos skyrmions os tornam ideais para aplicações inovadoras, como transistores skyrmiônicos e novos conceitos de computação baseados em processamento probabilístico. A capacidade de mover skyrmions com correntes elétricas muito pequenas os torna particularmente atraentes para desenvolvimentos futuros em tecnologia da informação.

No geral, a pesquisa da JGU mostra que a aplicação inovadora dos skyrmions abre grandes perspectivas para a próxima geração de arquiteturas de computadores. Esses avanços podem revolucionar a forma como os dados são armazenados e processados ​​e avançar enormemente tanto a computação quântica quanto as abordagens inspiradas no cérebro.