&bala; Física 18, S56
Os cristais líquidos podem ser persuadidos a hospedar uma rede facilmente reconfigurável de vórtices úteis para a codificação de informações.
Alguns sistemas topológicos são atraentes graças à sua resiliência e capacidade de hospedar quasipartículas úteis para armazenamento de informações. Os pesquisadores fabricaram sistemas topológicos usando matrizes de nanomagnet e outros metamateriais, mas têm lutado para manipulá -los. Agora, Cuiling Meng, na Universidade do Colorado Boulder, e seus colaboradores fabricam um sistema topológico baseado em cristal líquido, chamado de treliça de vórtice combinatória, que é fácil de manipular usando pinças a laser (1). As treliças combinatórias de vórtice podem ser usadas não apenas para escrever e armazenar informações, mas também para executar operações lógicas, dizem os pesquisadores.
Para fabricar suas treliças combinatórias de vórtice, os pesquisadores confinaram um cristal líquido-um materials composto por moléculas orgânicas alongadas do tipo haste-em uma célula composta por dois lâminas de vidro. Um slide de vidro promoveu o alinhamento uniforme da molécula, enquanto os pesquisadores brilhavam a luz azul através do slide oposto para marcar uma rede quadrada de websites de fixação em torno do qual os vórtices poderiam se formar. Devido às restrições impostas pelas lâminas, o cristal líquido formou naturalmente as linhas de vórtice do tipo ponte que conectavam os locais de fixação de vórtice adjacentes. Como existem muitas maneiras degeneradas possíveis para essas conexões se formarem, o rearranjo de baixa energia das conexões de vórtice adjacente é possível usando uma pinça a laser.
A equipe também criou linhas de vórtice de alta energia que conectavam websites não adjacentes dos quais os vórtices crescem. Esses vórtices de alta energia possuem um análogo inteiro de carga e são topológicos porque as conexões não podem ser quebradas simplesmente reorganizando websites vizinhos, a menos que haja outro vórtice com a carga oposta nas proximidades. A robustez da carga topológica pode tornar as linhas de vórtice de maior energia adequadas para armazenar informações. Além disso, as treliças combinatórias de vórtice são fenômenos clássicos. Algumas noções topológicas que antes eram consideradas quânticas encontraram uma correspondência clássica, dizem os pesquisadores.
–Martin Rodriguez-Vega
Martin Rodriguez-Vega é um editor associado para Cartas de revisão física.
Referências
- C. Meng et al.“Ordem topológica emergente do modelo de dímero e excitações de quase-particles em cristais líquidos: treliças combinatórias de vórtice”. Phys. Rev. x 15021084 (2025).
