Participación UdeC: científicos generan método que incrementa velocidad y privacidad en las comunicaciones

Un equipo de científicos de la Universidad de Concepción y el Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO), demostraron una forma de aumentar la velocidad en que se transmite la información contenida en pulsos de luz tenues distribuidos a través de una red de fibra óptica, usando principios de la física cuántica. Sus resultados aparecieron en la 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”, dijo Mariana Navarro Asan-Srain, estudiante de Magíster del Departamento de Física y asociada a MIRO, que participó en la investigación.

La demostración surge a través de experimentos con redes de fibra óptica comerciales y novedosos dispositivos electrónicos y ópticos que se vienen desarrollando en la Región del Bíobío.  Los científicos lograron codificar información en pulsos de luz tan atenuados que su composición está descrita por la física cuántica. En base a esto, su comportamiento permitiría enviar información ultra segura.  

“En realidad, al principio el experimento no funcionó como esperábamos, pero los errores nos llevaron a mirar los datos de otra manera, descubriendo 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”, agregó Mariana Navarro.

Todos los días usamos estas correlaciones para comunicarnos, como cuando hablamos mediante mensaje de texto, ya que  la información enviada está correlacionada con el mensaje que es recibido, pues el receptor tiene una copia del mensaje, de manera que transmitimos exactamente lo que queríamos decir. Estos mensajes correlacionados son esenciales para la comunicación global y son posibles gracias a una extensa red de fibras ópticas que se extienden por todo el mundo, por lo que aumentar la eficiencia de esta red de comunicaciones es algo fundamental.

Los límites de capacidad

La comunicación cuántica es un campo de investigación que tiene como objetivo utilizar la física cuántica, que describe el mundo microscópico, para enviar mensajes con mayor seguridad. Aunque las investigaciones al respecto se encuentran en etapa inicial, la tendencia es a pensar estas nuevas tecnologías en pos de hacerlas compatibles con la actual infraestructura de telecomunicaciones.

“ Las redes de telecomunicaciones están llegando a un límite en capacidad de transmisión de datos, lo que está motivando la investigación en nuevas tecnologías en fibras ópticas”, añadió Jaime Cariñe, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Católica de la Santísima Concepción. 

Por tanto, novedosos dispositivos diseñados con fibra óptica podrían permitir el aumento de la velocidad del Internet. Cariñe explica que “además de las ventajas en velocidad, 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”.

El experimento se llevó a cabo en los laboratorios de la UdeC, y además de Asan-Srain y Cariñe, participaron los físicos Gustavo Moreira Lima y Stephen Patrick Walborn, ambos investigadores del MIRO y académicos del Departamento de Física de la Universidad de Concepción.