في فخ من المجالات، جمع العلماء بلورة - 150 أيونًا عند درجة حرارة فائقة الانخفاض. يتصرف كل أيون كمغناطيس صغير قادر على الدوران في أي اتجاه. ومن خلال التحكم في القوى التي تعتمد على هذا الدوران، جعل الفيزيائيون جميع المغناطيسات الصغيرة تلتوي في دوامة مشتركة تُسمى سكيرميونًا. تشبه هذه الدوامة ذراعًا مجرية مصغرة، ولها بنية حلزونية.
لرؤية النمط، أُضيئت الأيونات بالليزر - طريقة التحليل الطيفي. إذا توهج الجسيم، كانت اتجاهاته معروفة. تبين أن الدوامة المستعادة شبه مثالية: عدد الالتواء - 0.99 (في الدوامة المثالية 1.0). دقة إعادة إنتاج نمط السبينات - 87%.
كما أنشأ العلماء جدران المجال - حدود بين مناطق ذات مغنطة مختلفة. تفتح المنصة الطريق لدراسة الأنظمة حيث تؤثر الجسيمات على بعضها البعض عن بعد.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2604.13872
Quantum simulation with controllable many-body platforms offers a powerful route to exploring complex phases and dynamics that are difficult to access in natural materials. Among these, topological spin textures such as skyrmions are central to modern condensed-matter physics and play a key role in chiral quantum many-body systems. Their controlled realisation in large, programmable quantum platforms, however, remains an outstanding challenge. Here, we report deterministic generation and site-resolved reconstruction of topological spin textures in a two-dimensional crystal of more than 150 trapped ions. Using globally applied spin-dependent forces, we generate skyrmion configurations and reconstruct the full vector spin field with single-ion resolution, obtaining a winding number of 0.99$$\pm$$0.02 and a mean local fidelity of 0.87$$\pm$$0.04. In addition, we implement single-ion-resolved control to deterministically prepare domain-wall states, extending our approach to a broader class of non-uniform spin textures. These results establish trapped-ion crystals as a platform for engineering complex spin textures and open the door to exploring topology-dependent nonequilibrium dynamics in long-range interacting quantum systems.
اسم «سكيرميون» مأخوذ من لقب الفيزيائي البريطاني توني سكيرم، الذي اقترح هذه الدوامات كنموذج للقوى النووية في الستينيات.