Un láser logra un récord cuántico en suelo español

Los experimentos, realizados entre los observatorios astronómicos de Tenerife y La Palma, a 143 kilómetros de distancia, han permitido batir todos los récords mundiales de comunicación por láser. Las conclusiones han sido publicadas recientemente en la revista PNAs , y han demostrado que la luz se puede retorcer para contener mucha información y además enviarla a largas distancias.

En concreto, han utilizado haces de luz en espiral OAM para enviar desde la cumbre de La Palma una serie de códigos que se proyectaban en forma de imágenes sobre la pared de un telescopio de Tenerife. Estos a su vez eran reconocidos por un ordenador gracias a un algoritmo.

Estos extraños haces de luz tienen la peculiaridad de que permiten almacenar más información que los haces rectos. E n comunicaciones ópticas convencionales cada fotón almacena un bit de información (un 0 ó un 1) a través de un parámetro cuántico conocido como polaridad. Pero cada uno de estos fotones de «luz retorcida» pueden almacenar decenas de miles de bits.

Los investigadores aseguran que esta tecnología es muy prometedora para facilitar las comunicaciones ópticas entre la tierra y los satélites del espacio, pero reconocen que de momento está dando sus primeros pasos. Aún así, hace dos años los investigadores lograron llevar a cabo esta transmisión de información a una distancia de tres kilómetros, pero ahora han aumentado mucho la distancia, hasta llegar a los 143 kilómetros.

A pesar de la distorsión sufrida por la luz al atravesar 143 kilómetros de atmósfera, el sistema solo cometió un 8,33 % de errores por cada letra. Con todo, logró descifrar el mensaje «Hello world!» con una única equivocación, la exclamación final, que fue confundida con una «P».

A pesar de este logro, y aunque el láser recorrió la distancia entre Tenerife y La Palma cinco milésimas de segundo, lo cierto es que el trabajo de descifrar la información requirió cuatro minutos y medio .

«La transmisión completa duró 271 segundos, una velocidad comparable con la de las señales de humo , el primer sistema de comunicación a larga distancia de la antigüedad», escribieron los autores de uno de los artículos publicados en PNAs.

Los responsables del trabajo subrayan que lo importante es que esta transmisión por láser desde La Palma hasta Tenerife demuestra que el envío de datos por este procedimiento es posible en espacios abiertos.

Además, remarcan que el «grosor efectivo» de la atmósfera en vertical es de solo seis kilómetros (23 veces menos que el trayecto entre los dos observatorios astronómicos canarios), así que han subrayado que las comunicaciones ópticas desde la Tierra a un satélite «no estarían limitadas por las turbulencias».

Otra investigación paralela publicada también en PNAs analizó cómo los fotones de luz retorcida con elevados números cuánticos pueden estar entrelazados. El entrelazamiento es una característica de la mecánica cuántica por la cual dos partículas «coordinan» o correlacionan sus estados cuánticos de forma que el valor de cualquier propiedad, como la polarización, es el mismo para ambas partículas en todo momento. Esto permite teletransportar información .

Una investigación sostenida en parte por los mismos científicos ya logró teletranportar información entre los observatorios de La Palma y Tenerife a 143 kilómetros de distancia.