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La orbitrónica es una rama de la física que se enfoca en una propiedad fundamental de los electrones: su momento angular orbital.
A diferencia de la electrónica convencional, que se basa en la carga de los electrones, está tiene como objetivo conocer una dimensión desconocida del comportamiento de los electrones, con el fin de crear nuevas formas de procesar y almacenar información.
Ahora, un artículo publicado en Nature Physics, titulado Controllable Orbital Angular Momentum Monopoles in Chiral Topological Semimetals, demuestra cómo este campo de la tecnología está avanzando rápidamente gracias a materiales cuánticos con estructuras capaces de albergar monopolos de momento angular orbital.
De esta manera, se podrían construir dispositivos electrónicos más veloces, que superen las limitaciones actuales de la electrónica.
Cuáles son los principios de la orbitrónica
La orbitrónica se centra en una propiedad de los electrones muy particular: el momento angular orbital.
Esta propiedad es resultado del movimiento del electrón alrededor del núcleo de su órbita. Además, depende de la interacción del electrón con su entorno, más que nada con la estructura cristalina del material en el que se encuentra.
Este fenómeno podría ayudar a desarrollar dispositivos electrónicos con mejor capacidad de almacenamiento y procesamiento, sin necesidad de consumir grandes cantidades de energía.
El descubrimiento clave que podría impulsar la "última revolución tecnológica"
A través de un artículo publicado en Nature Physics, titulado Controllable Orbital Angular Momentum Monopoles in Chiral Topological Semimetals, los científicos indicaron un descubrimiento clave que podría impulsar la "última revolución tecnológica".
Se trata de la observación de monopolos de momento angular orbital en materiales quirales.
De esta manera, el equipo dirigido por Yun Yen utilizó una técnica avanzada de espectrocospía de fotoelectrones de luz polarizada para cartografíar estas estructuras de manera directa.
Lo que hace importante este hallazgo es que se demostró, por primera vez, que la polaridad de estos monopolos puede ser alterada modificando la quiralidad del material.
Esta capacidad permitirá aplicaciones personalizada en la orbitrónica, donde los dispositivos electrónicos podrían pensarse para responder de manera particular diferentes estímulos.Cuál es el futuro de la orbitrónica
Cuál es el futuro de la orbitrónica
Si bien la computación cuántica aún se encuentra en sus primeras etapas, se prevé que sus aplicaciones abarcarán diversas áreas.
A diferencia de los bits clásicos, que solo pueden representar un 0 o un 1, los qubits tienen la capacidad de existir en múltiples estados simultáneamente gracias a la superposición cuántica.
Esta propiedad permite a las computadoras cuánticas realizar cálculos exponencialmente más rápidos que las computadoras clásicas en ciertas tareas.
Sin embargo, uno de los principales desafíos es mantener estos estados cuánticos, ya que la decoherencia cuántica provoca que los qubits pierdan su información cuando interactúan con sus entornos.
Una posible solución a este problema son los dispositivos de memoria no volátil cuánticos. Al almacenar información cuántica de manera persistente, incluso en ausencia de energía, se podría evitar la pérdida de datos y permitir la ejecución de cálculos más complejos.
