Grupo pertenece al Departamento de Física UdeC y al Miro, y con con experimentos hechos con nuevas tecnologías de fibra óptica logró el hito publicado la semana pasada en Nature Partner Journals–Quantum Information.
Incrementar la velocidad y privacidad en la que se transmiten datos en el ámbito de la informática y telecomunicaciones es lo que permite un método creado por un equipo de científicos del Departamento de Física de la Universidad de Concepción (UdeC) y del Instituto Milenio de Investigación en Óptica (Miro). Algo posible tras el desarrollo de experimentos en laboratorios de la casa de estudios que usaron tecnologías de vanguardia con los que pudieron demostrar una forma de hacer más veloz la transmisión de información contenida en pulsos de luz tenues distribuidos a través de una red de fibra óptica de última generación, usando principios de la física cuántica.
El hito se publicó la semana pasada en la prestigiosa revista Nature Partner Journals–Quantum Information. “Las extrañas leyes de la física cuántica podrían revolucionar la forma en que nos comunicamos en un futuro cercano”, manifiesta Mariana Navarro, estudiante de Magíster en Física en la UdeC que participó de esta investigación junto a los académicos Gustavo Moreira y Stephen Walborn, además de Jaime Cariñe que actualmente es académico en la Universidad Católica de la Santísima Concepción (Ucsc). Todos son integrantes del Miro.
Los investigadores de la UdeC y el Miro comenzaron a experimentar con redes de fibra óptica en 2015 y también han estado desarrollando novedosos dispositivos electrónicos y ópticos, lo que permite que logren codificar información en pulsos de luz tan atenuados que su composición se describe por la física cuántica, aquella que estudia al mundo microscópico y en la que se basa la comunicación o computación cuántica, y así enviar información ultra segura. Entre las avanzadas tecnologías está el beam splitter que poseen en el laboratorio UdeC, de los pocos que hay en el mundo, resalta Mariana Navarro, uno de los protagonistas del resultado recién publicado y con el que se empezó a experimentar en 2019.
“Al principio el experimento no funcionó como esperábamos, pero los errores nos llevaron a mirar los datos de otra manera”, reconoce la investigadora, pues la hipótesis era que la intensidad de los pulsos de luz se mantendría en el tiempo y lo que vieron fue que disminuyó con el paso de las horas. El cambio de mirada llevó a los científicos a plantearse la idea de que las correlaciones de los pulsos de luz se podían hacer más eficientes en tanto variaba la intensidad de la luz. “Y el error que creíamos resultó en algo positivo”, sostiene. En efecto, cuenta que descubrieron “que estos diseños de fibra de última generación se pueden utilizar para producir y manipular nuevos tipos de correlaciones cuánticas en la luz, con posibles aplicaciones en criptografía y otros campos”. En específico, plantea que una alternativa de aplicación es para crear protocolos de seguridad o envío de información encriptada hacia servidores de los aún escasos computadores cuánticos y que también podría ser compatible con las telecomunicaciones.
Navarro destaca que el experimento utilizó fibra óptica multinúcleo, de mucho mayor capacidad, óptima y de más alcance, en la transmisión de información respecto con la usada masivamente que es de un núcleo.
Esas correlaciones se usan habitualmente en la telecomunicación, por ejemplo, al enviar o recibir un mensaje de texto, ya que la información enviada está correlacionada con el mensaje recibido. Y estos mensajes correlacionados tan esenciales para la comunicación global son posibles gracias a la extensa red de fibra óptica que se extiende por el mundo. De ahí que aumentar su eficiencia es crucial, sobre todo pensando que “las redes de telecomunicaciones están llegando a un límite en capacidad de transmisión de datos”, advierte Jaime Cariñe.
Esa realidad hace cada vez relevante investigar y avanzar en nuevas tecnologías de fibras ópticas, propósito en que está el esfuerzo del equipo de investigadores UdeC- Miro, con particular interés en la comunicación cuántica. De hecho, la tendencia es pensar que estas nuevas tecnologías puedan ser compatibles con la actual infraestructura de telecomunicaciones y llevar sus ventajas en velocidad y seguridad en la transmisión de información. “Estos resultados muestran cómo las nuevas tecnologías en fibras se pueden utilizar de formas inusuales, ayudando a disminuir la brecha entre las telecomunicaciones clásicas y cuánticas”, cierra.