Superrychlé čipy a levitující vlaky ve velkém. Co může přinést výzkum fyzika Tomáše Jungwirtha

Uvnitř mohutného stroje vydávajícího rytmické zvuky roste atom po atomu tenká, dokonale čistá vrstva speciální krystalické látky, která by mohla v budoucnu proměnit výpočetní techniku i svět kolem nás. Jde o sloučeninu v laboratořích poměrně běžnou, má však mimořádné vlastnosti – aniž jsme to donedávna věděli. Spolu s kolegy Liborem Šmejkalem a Jairem Sinovou je objevil Tomáš Jungwirth z Fyzikálního ústavu AV ČR, v jehož laboratořích teď jsme.

Po staletích, kdy věda zkoumá magnetismus, se zdálo, že tento jev stěží může něčím překvapit. Jungwirth s kolegy ale v roce 2022 předpověděl, že kromě dvou dosud známých základních druhů magnetismu existuje ještě další, úplně nový, a nabízí slibné možnosti. Praktické využití altermagnetismu, jak se nový druh nazývá, je zatím věcí vzdálené budoucnosti. Ale spintronika, obor, v němž Jungwirth působí, už dnes proměňuje výpočetní techniku.

V posledních letech se totiž začíná měnit způsob ukládání informací v počítačových čipech – destičkách představujících srdce každého počítače, kde se vykonávají příkazy a instrukce zakódované v programu. Od šedesátých let minulého století se na čipu využívaly pouze polovodičové prvky, tranzistory. Jejich výrobu přední světové firmy, jako je tchajwanský gigant TSMC, zvládly a vyladily tak dokonale, že na čip jich nyní vměstnají miliardy. Měnit zavedené postupy tak bylo donedávna něco nemyslitelného.

Přesto k tomu došlo. Zhruba před třemi lety začali výrobci na čipech používat kromě tranzistorů i prvky, jež nemají s polovodiči nic společného – takzvané spintronické paměti, které jsou rychlejší, odolnější i úspornější. A objevy Tomáše Jungwirtha, jenž opakovaně figuruje na prestižním seznamu nejcitovanějších světových vědců, mohou v budoucnu tuhle revoluci posunout dál. I proto Jungwirthovo jméno stále častěji zaznívá také v anketách, kdo z českých vědců by časem mohl dostat Nobelovu cenu.