Топология — раздел математики, изучающий свойства, сохраняющиеся при деформации. В физике топологические структуры стали основой для квантовых компьютеров и сверхпроводящих материалов. В 2025 году группа учёных предложила новый способ «вязать» свет в сложные узлы — хопфионы — и выстраивать из них пространственно‑временные кристаллы. Они используют две встречные волны разных цветов и противоположных поляризаций. Взаимодействуя, они создают цепочки узлов света, повторяющиеся во времени и пространстве.
Такая нанотехника позволит записывать и обрабатывать информацию в виде устойчивых топологических структур. В отличие от обычных фотонных кристаллов, узелковые структуры можно программировать, изменяя фазу и частоту света. Это открывает перспективы для высокоскоростных оптических вычислений, защищённой связи и плотной памяти. Также подобные кристаллы могут действовать как миниатюрные ускорители частиц.
Концепция хопфионов раньше казалась экзотикой, но сейчас инженеры обучаются создавать их в лаборатории, используя лазеры и специально разработанные материалы. В ближайшие годы мы можем увидеть первые чипы, использующие узелковые структуры для обработки информации. Технология также близка к искусству: картина из узлов света напоминает сложное кружево, оживлённое лазерами.