Un cristal de titanato de bario se parece a una multitud en la que cada persona sostiene una flecha indicadora. En estado normal, las flechas apuntan en direcciones distintas, pero si se aplica un campo eléctrico, todas giran a la vez hacia un mismo lado. Ese estado ordenado se llama ferroeléctrico — almacena información como la aguja de una brújula guarda la dirección.
Hasta ahora se creía que para voltear rápidamente todas las flechas solo había un método especial: hacer que el haz entrara en resonancia con las vibraciones de la propia multitud, los llamados fonones. Es como columpiarse empujando acompasadamente. Pero los autores del trabajo probaron otro enfoque: iluminaron con un pulso de infrarrojo lejano de 35–60 micrómetros de longitud de onda, decenas de veces más delgado que un cabello humano. Y resultó que la conmutación no ocurre por resonancia, sino simplemente porque el cristal absorbe la luz y se calienta en los lugares adecuados.
La gran sorpresa es que la conmutación funciona en un amplio rango de frecuencias, no solo en ventanas resonantes estrechas. Esto significa que para escribir información ultrarrápida en memoria ferroeléctrica no hace falta ajustar el láser con precisión a un material concreto. Basta con calentar el cristal con un pulso corto y las flechas giran solas.
El beneficio práctico podría ser enorme: los ferroeléctricos ya se usan en tarjetas de memoria y sensores, y ahora aparece una forma de conmutarlos en picosegundos, billonésimas de segundo. Es más rápido que un parpadeo y comparable a la velocidad de los transistores más rápidos.
El titanato de bario es el material con el que se fabrican los condensadores de la mayoría de los dispositivos electrónicos: desde teléfonos hasta automóviles.
En la serie «Star Trek», las computadoras alienígenas almacenan datos en cristales que cambian su estructura bajo la acción de la luz, muy parecido a lo que ocurre en este experimento.