Tiedonsiirto kärsii aina häviöistä ja tutkijoiden tavoitteena on löytää uusia tapoja saavuttaa vakaampi informaation välittäminen. IBS-tutkimuskeskuksessa (Institute for Basic Sciencen) on tutkittu solitoneja, jotka ovat vakaita ympäristöstä riippumatta. Tutkijat osoittivat, että solitoneja voidaan manipuloida ja he ovat hahmotelleet, kuinka käyttää niitä jopa loogisiin operaatioihin.
Fyysikot tietävät, että yksi mahdollinen ratkaisu signaalivaimennukseen tai kohinaongelmaan voi löytyä matemaattisesta topologian käsitteestä. Se liittyy ominaisuuksiin, joihin ei vaikuta muutokset muodossa.
Esimerkiksi pallo ja kynä ovat topologisesti samat, mutta eroavat topologisesti donitsista. Pallon voi muovata kynän muotoon mutta kun tekee reiän palloon, siitä tulee täysin eri topologinen objekti.
Viime vuonna IBS:n tutkijat selvittivät piille sijoitettujen indiumatomien kaksinkertaisen ketjun solitonien ominaisuuksia ja he huomasivat, että solitonit voisivat olla kolmessa muodossa. Uudemmassa työssä tutkijaryhmä osoitti kokeellisesti, että solitonien välinen vaihto on mahdollista. Eli solitoneja voidaan muuttaa ja silti ne pysyvät immuunina väliaineen puutteille.
Toistaiseksi solitoneja voi vain luoda tai tuhota pareittain, mutta uusin työ osoitti, että solitoneja voidaan kytkeä toisesta toiseen ja jopa käyttää loogisina operaatioina, toteavat tutkijat.
Työ esiintuomat kolme solitonia voivat myös edustaa numeroita 1, -1 ja 2 sekä tila ilman solitonia nollaa (0), mikä luo nelinumeroisen lukujärjestelmän. Moninumeroiset järjestelmät mahdollistavat enemmän toimintoja ja tiedon tallennusta vähemmässä tilassa.
Avaamalla uuden elektroniikan alan, eli solitoniikan, IBS tutkijat hahmottelevat jo uuden sukupolven hybridejä IT-laitteita, joissa yhdistyy piitä ja solitoneja.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 15.2.2017
