物理学家们充满了反恐的鬼魅Skyrmion

磁场中隐藏着幽灵般的形状。

它们不是用闪电或光束的方式制成的。照明螺栓从天空一直到地面携带一组相当明确的电子。击中你脸上的阳光主要由相距太阳数百万英里的光子组成。

但磁场包含的东西叫做与电子和光子不同的东西; skyrmion是一个围绕彼此循环的磁场线结。当它从一个点漂移到另一个点时，一个skyrmion从已经存在的磁场线中重新出现。由于磁场线抵抗穿过彼此，所以结结合在一起。因此，虽然skyrmions是非实质性的，并且与我们习惯思考的对象不同，但它们的行为更像是有形的东西。

物理学家将这些标记称为“ 准粒子 ”，并怀疑它们可以解释与球形闪电和原子核结构完全不同的现象。现在，在一篇新论文中，研究人员表明，可以将skyrmions塞进彼此之中，呈现出一种全新的形状。研究人员说，这些膨胀的“skyrmion包”本身就是令人着迷的物品，但奇怪的东西也可能对未来计算有用。

把它们放在一个袋子里

该团队在4月1日出版的“ 自然物理学 ”杂志上发表了一篇文章，展示了这些skyrmion包。结果依赖于幽灵准粒子和固体物质之间的关键相似性：反粒子的存在。

就像质子有对应的反质子相互联系而相互湮灭一样，skyrmions有反恐。

英国伯明翰大学的物理学家，新研究的主要作者之一大卫福斯特说：“反恐是一种可以逆转所有数字的动画。”

因此，如果磁场线指向北方的一个skyrmion，它将指向南方的反滑动。但是反讽和skyrmions强有力地相互排斥。研究人员表示，这是制造skyrmion包的关键。

福斯特告诉Live Science说：“如果我采取了一个skyrmion，我伸出一点点，我把它放在它的中心[skyrmion] ......它们不会消灭。它是一个稳定的结构。”

更重要的是，研究人员意识到，一旦一个skyrmion被拉伸，你可以在其中填充更多的antiskyrmions。

福斯特说，这种认识再次打开了一扇门，让人们看到了一个关于让skyrmions工作的六年之久的想法。

Skyrmion存储

早在2013年，三位研究人员在Nature Nanotechnology杂志上提出了一种理论上的“skyrmion赛道记忆装置” 。

我们的想法是，小磁性模式可能为计算机设计中的基本问题提供解决方案：电力消耗。

“如果你考虑一种老式硬盘，这是一种旋转磁盘，它需要很大的功率，”福斯特说。

2013年研究人员提出的低功率替代将利用这样一个事实，即一个非常小的电流会导致磁性表面上的飙升迅速滑行。

也许，那些研究人员建议，如果你拍了一条长而薄的磁性材料(赛道)并加载了skyrmions，你可以将数据编码到准粒子之间的空隙中的磁性材料中。例如，磁读取器可以将skyrmions之间的长间隙解释为二进制1和短间隙作为二进制0。

然后，为了检索所存储的数据，电流可以轻推摩擦在磁读取器下来回扫描。沿着磁性表面来回移动skyrmions所需的功率非常小，因此所得到的设备可以非常高效。

但福斯特说，这个想法有一些基本问题。虽然skyrmions相当稳定，但它们之间的差距不大。随着时间的推移，当磁道来回移动时，磁条中的缺陷会混淆数据。

“杂散的磁场进来。这就像速度颠簸一样出现和消失。随着这些间隙的出现和消失，你的[skyrmions]之间的差距将会消失，”福斯特说。

袋子如何解决问题

福斯特说，真正有趣的是，skyrmion包不会随着时间的推移或当它们经过磁性“减速带”而失去反动力。

研究人员在新研究中写道，将一堆skyrmion袋放在赛道设备上，计算机可以根据读取器下方通过的每个袋子中的反科学数量来编码和检索数据。

“我的同事们对于你也可以通过这种方式提高数据密度的想法感到非常兴奋，”福斯特说。[ 9比Pi更酷的数字 ]

他说，传统的计算机存储只依赖于1s和0s，skyrmion bag系统可以使用0s，1s，2s，3s等。这将为更加复杂的数据编码形式打开大门，这种形式可能会比传统的二进制方法更多地将更多信息输入给定空间。

液晶测试

还没有人设法在磁条上制作一个skyrmion包。但是在使用计算机模拟测试这个概念之后，福斯特和他在英国的团队转向科罗拉多大学的一组研究人员，将世界上第一批已知的skyrmion包带到了世界各地。

通常，物理学家认为skyrmions是磁场中存在的东西。但是颗粒也可以存在于其他物质中，如液晶 - 排列的，刚性的棒状分子 - 填满了笔记本电脑和一些手机的屏幕。