Un equipo de investigadores austriacos ha transmitido las imágenes del compositor Amadeus Mozart y los físicos Erwin Schrödinger y Ludwig Boltzmann a una distancia de tres kilómetros mediante patrones espirales de luz. La técnica puede ayudar al desarrollo de comunicaciones cuánticas superseguras a través del aire.
Científicos de Viena han demostrado por primera vez que se pueden usar patrones rotatorios o espirales de la luz, lo que se conoce como su momento angular orbital (OAM), para transmitir información codificada por el aire, aunque haya turbulencias. El estudio se publica en el New Journal of Physic.
El experimento ha consistido en enviar, mediante luz modulada espacialmente, una serie de imágenes en escala de grises de tres famosos personajes austriacos: Wolfgang-Amadeus Mozart, Ludwig Boltzmann y Erwin Schrödinger.
Estas se codificaron con 16 patrones de luz mediante un modulador de luz espacial situado en la torre del centro meteorológico de la ciudad. Después, se envió la señal por un haz láser verde hasta el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI), alejado tres kilómetros. Aquí se registraron los datos con una cámara y se decodificaron los rostros de Mozart y sus compatriotas.
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El momento angular orbital de la luz, con el que se retuerce como un sacacorchos, ya se había utilizado para transmitir hasta 2,5 terabits de datos por segundo –unos 66 DVD– a través de fibra óptica, pero este medio no es adecuado para enviar información a satélites, por ejemplo. Con el estudio de los investigadores austriacos se demuestra que se puede hacer por el aire.
"El OAM es teóricamente ilimitado, lo que significa que, en teoría, podemos codificar una cantidad también ilimitada de estados diferentes de la luz, aumentando así significativamente las tasas de datos en comunicación clásica", destaca Mario Krenn, científico del IQOQI y la Universidad de Viena y coautor del trabajo.
Pero, además, el investigador destaca que esta modulación espiral de la luz también se puede usar en experimentos de comunicación cuántica, para enviar señales secretas con hileras de fotones polarizados. Las leyes de la física dictan que cualquier intento por parte de un espía de interceptar una clave codificada de esta manera y tratar luego de medir el giro o spin de los fotones alterará este giro y destruirá la clave.
Investigadores del Instituto de Física Corpuscular han logrado medir en el laboratorio la formación de un elemento clave en la evolución de la composición química de los elementos pesados. Un isótopo de este elemento, el Plomo-204, se produce en estrellas gigantes rojas, responsables de la creación de la mitad de los elementos más pesados que el hierro en la naturaleza.
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha premiado a los investigadores John Hopfield, de la Universidad de Princeton (EE UU), y Geoffrey Hinton, de la Universidad de Toronto (Canadá), por sus descubrimientos e inventos que permiten el aprendizaje automático con las redes neuronales artificiales.
