L'aiguille d'une boussole tourne lentement, mais à l'intérieur de certains matériaux, de minuscules moments magnétiques peuvent s'orienter en des temps difficiles à imaginer. Une équipe de physiciens a calculé comment les faire changer de direction en un millionième de milliardième de seconde. C'est plus rapide qu'un clignement d'œil.
Pour l'exemple, ils ont pris le matériau Mn3Sn — un métal où les moments magnétiques des atomes ne sont pas alignés parallèlement mais selon un angle, formant un motif triangulaire complexe. Si l'on fait passer une impulsion courte de courant de spin à travers ce matériau, d'énormes champs magnétiques internes apparaissent. Ils agissent comme un levier puissant : ils font pivoter le motif presque instantanément. Auparavant, de telles bascules prenaient des nanosecondes — cent mille fois plus longtemps.
Les scientifiques ont montré que la rotation peut non seulement être déclenchée, mais aussi annulée — il suffit d'injecter un courant de spin avec une direction de rotation opposée. C'est comme tourner un bouton de réglage dans l'autre sens. Cette propriété fait du matériau un candidat pour la mémoire du futur : les bits d'information seraient écrits non pas en milliardièmes, mais en quadrillionièmes de seconde.
Le motif magnétique dans Mn3Sn ressemble à un engrenage à six positions possibles. L'impulsion ultrarapide le fait basculer d'un état stable à un autre. Si l'on parvient à contrôler ce processus, des dispositifs apparaîtront qui traitent l'information à une vitesse proche de la limite imposée par la nature elle-même.
Une femtoseconde est si courte que la lumière parcourt pendant ce temps une distance des centaines de fois plus petite que l'épaisseur d'un cheveu humain.
Dans le roman « Les Thanatonautes » de Peter Watts, des bascules magnétiques ultrarapides pourraient servir de base à une communication instantanée entre les esprits.