斯格明子是具有复杂自旋纹理的拓扑保护准粒子，在凝聚态系统、磁体和最近的光子学中得到广泛研究，由于其在超小粒子中多样化且稳定的拓扑自旋纹理，预示着超高容量信息存储的巨大潜力。像地区。
受对超大容量信息载体的需求的推动，新兴研究试图创建和控制除了基本斯格明子之外具有高阶扩展拓扑结构的更复杂的准粒子，例如手性磁体中的可变换米子晶格和斯格明子束、斯格明子袋例如，具有大的拓扑电荷和在液体晶体中具有复杂结的螺旋子。
然而，这些拓扑纹理在材料中都以稳态存在，这可能非常适合固态信息存储，但不可能用于长距离动态信息传输。
最近对光学斯格明子的研究(Nature Photonics)可能会解决这个问题。重要的是，拓扑自旋纹理可以在高维结构光场中创建(光：科学与应用)，并开辟拓扑稳定的远距离大容量光通信的新方向，从而彻底改变我们的信息社会。
因此，具有扩展拓扑结构和序数的新形式光学准粒子的出现始终是人们高度期望的，并有望扩展基础和应用物理前沿。
在《应用物理评论》上发表的一篇论文中，一项国际合作提出了一种新的准粒子家族，称为多斯格明子，它具有类多极的扩展构型，具有日益复杂的新拓扑，并受多个拓扑序控制，超出了正常斯格明子的限制。
此外，研究人员还展示了通过光子技术对大范围按需拓扑状态进行实验生成和灵活控制。此外，标准斯格明子通常由奇特结构材料产生，例如手性磁学、等离子体系统。
他们表明，他们的新准粒子字母表可以由简单的梯度折射率透镜构建而成，有助于立即广泛实施，并且可以在更紧凑的系统中实现。
此外，GRIN透镜中的光子准粒子可以耦合到自由空间光学系统，实现受控拓扑的长距离传输。
基于这一优势，该团队提出了一种实用的基于准粒子的超大容量加密信息传输协议，其中使用多样化准粒子的多个拓扑数来编码和传输信息，具有抗环境扰动的鲁棒拓扑。
此外，该方案中的容量和信道可以通过布置GRIN透镜/准粒子阵列来灵活跨越，优于当前的光通信方法。
“我们相信这项工作是一个里程碑。由于磁体中的斯格明子或准粒子已经引发了超大容量稳定数据存储的革命，同时，我们的工作开始面对挑战，开辟了基于斯格明子的信息学从稳定存储到存储的新研究方向。我们的方法提供了复杂粒子纹理的集成和可编程解决方案，对光子和一般凝聚态物质系统产生了影响，从而彻底改变了拓扑信息学和逻辑器件。”科学家们说。
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