¿Puede existir un efecto de Star Wars en la vida real?

Crean un microholograma, primer paso para moldear luz en 3D.

Un rayo de luz muy peculiar salió del Observatorio del Roque de los Muchachos, en Mallorca, y 143 kilómetros después llegó al Observatorio del Teide, en Tenerife. Esto no sería noticia si no fuera porque en aquel rayo las ondas seguían un extraño patrón con forma de hélice que rotaba frente a un eje central. Desde hace ya varios años, los científicos están empeñados en retorcer la luz de forma controlada.

La gran ventaja de conseguirlo es que se puede usar la luz para codificar enormes cantidades de información, dejando muy atrás los sistemas actuales que, por ejemplo, funcionan en el interior de los cables de fibra óptica. Mientras que normalmente la información se transmite en base a la presencia o ausencia de luz, lo que se traduce en los ceros y unos del sistema binario, si se incorpora a la ecuación el momento angular orbital (OAM), una propiedad que en teoría se puede ajustar con gran precisión y con muchos valores, la cantidad de información almacenada en la luz se multiplica. Esto a su vez podría aumenta la velocidad de transmisión de datos y la seguridad del encriptado.

Traba: Hay tecnología para “retorcer” la luz pero aún no para hacerlo en un pequeño chip.

Rapidez: Apuntan a generar sistemas de comunicación óptica más veloces y seguros.

Microscópica

Un estudio de la Universidad de Búfalo, publicado en Science, ha dado otra vuelta de tuerca al arte de retorcer los rayos de luz. Y muestra que los científicos han sido capaces, por primera vez, de lograr este efecto de giro en un rayo de luz pero en una escala microscópica. “Nuestro microláser es el primero en emitir pulsos complejos portadores de información OAM y disponible para una plataforma de comunicaciones ya miniaturizada”, explicó Liang Feng, investigador de la Universidad de Buffalo y coautor del estudio.

“Usar el momento angular orbital de la luz podría permitir en el futuro nuevos sistemas de comunicación óptica, más seguros y de alta velocidad, así como sistemas de teleportación cuantica”. Las ventajas son muchas. Aumentaría de forma considerable la capacidad de transmitir datos a través de sistemas ópticos y solucionaría el problema de la limitada capacidad de las redes de comunicaciones.

De todos modos, las dificultades son aún un escollo considerable. Aunque ya hay sistemas para retorcer la luz, aún no hay tecnología suficiente como para hacerlo en un pequeño chip, o sea, en un dispositivo que pueda ser usado para aplicaciones prácticas. Pero gracias al uso de láseres semiconductores, los científicos dicen haber sido capaces de crear una fuente de luz retorcida en un artilugio compacto, tanto que mide más o menos lo mismo que unas cuantas bacterias puestas en fila.

El dispositivo consiste en un cilindro metálico de nueve micras de diámetro (mientras que una bacteria típica, como la Escherichia coli, mide dos micras de largo). Lo interesante es que es capaz de darle a la luz una proyección en un ángulo en concreto, de modo que gira por el interior del cilindro. Gracias a esto se avanzó en la cantidad de información que en teoría se podría almacenar en un rayo de luz, lo que sin duda tendrá importancia en los sistemas de comunicación óptica del futuro.

Si se puede retorcer la luz, ¿se puede moldear tanto como para crear un holograma, como para proyectar una imagen tridimensional en movimiento en el espacio, y crear un efecto tipo Star Wars? Según el informe, el modo en que se dio forma a la onda de luz es similar a la necesaria para hacer hologramas. Con un control tan fino como el que se logró desarrollar, podría dársele estructura a la luz de manera más complicada y crear microhologramas tridimensionales directamente emitidos desde un láser. Esto podría ayudar en el futuro a crear una tecnología 3D: ya anuncian que la investigación se dirigirá hacia ese lado.

La ciencia que ya no es tan ficción

En Star Wars, los hologramas se utilizan sobre todo en las telecomunicaciones como una alternativa a las pantallas. Una holocámara de cualquier grabadora o un receptor adquiría las dimensiones, la forma y los movimientos de un objeto por medio del escaneo de rayos. Esta visión podía entonces transmitirse simultáneamente en otro lugar, o ser almacenada y reproducida en un holoproyector en un momento posterior.

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