13 de noviembre de 2014, 18:21 Hrs.
José Ramón Hernández, Ana María Cetto
Por primera vez se ha transmitido exitosamente información a través de la atmósfera mediante un haz de luz láser visible. Por encima de los techos de las casas de la ciudad de Viena, fue posible enviar retratos en blanco y negro de los físicos Ludwig Boltzmann y Erwin Schroedinger y del compositor Wolfgang Amadeus Mozart.
El experimento se reportó en el New Journal of Physics el pasado 11 de noviembre. La técnica se basa en lo que se conoce como el momento angular orbital de la luz (MAO). Según Mario Krenn del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Universidad de Viena, se empleó “una superposición de dos momentos angulares que van en direcciones opuestas", lo que podría llamarse torsión de la luz o “luz torcida”. Krenn y sus colegas "realmente no sabían" si su idea trabajaría. "Nos quedamos muy sorprendidos de que funcionara tan bien”, dijeron en entrevista de la BBC.
El haz de luz torcida atravesó la atmósfera de la ciudad de Mozart, donde seguramente la única señal de largo alcance conocida por el famoso compositor había sido el sonido de las campanas de la iglesia. Su retrato fraccionado en píxeles viajó a través del aire libre dentro de un haz de rayo láser.
La posibilidad de este fenómeno se había comprobado por primera vez apenas en la década de los noventa, por lo que seguramente habría sorprendido también a los dos físicos cuyos retratos se transmitieron.
El rayo láser verde viajó desde una torre de radio a la azotea del edificio del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Universidad de Viena
En el experimento no hubo cables, simplemente se utilizó un láser verde colocado en una torre de radio. Krenn y sus colegas le dieron una estructura específica al haz, que podía ser detectado cuando la luz incidía en una pantalla de cristal líquido (LCD) situada a poco más de 3 km de distancia. En el extremo receptor estaban la cámara y un programa de computadora que recodificaba los patrones, recreando las imágenes con una tasa de error de sólo el 1,7% con respecto de las originales.
La forma adoptada por el haz de luz torcida con MAO se parece a una espiral de pasta fusilli o tornillo sin fin
Ese movimiento tipo “sacacorchos” es útil porque en lugar de sólo tener dos direcciones posibles, como la polarización (hacia la derecha o hacia la izquierda), la luz puede girar en cualquier dirección con un número potencialmente infinito de giros - muy similar a un tornillo con múltiples subprocesos.
Es por esto que los físicos han estado investigando si la luz torcida podría ayudar a transmitir información a la velocidad de la propia luz: cada configuración de giro podría ser su propio canal, al igual que los diferentes colores de la luz dentro de una fibra óptica. Este fenómeno de torsión podría permitir la comunicación muy rápida porque la luz con diferentes cantidades de giro, que codifican canales independientes de información, podría ser enviada de forma simultánea.
Los investigadores esperan que sus resultados, aunque todavía preliminares, contribuyan al desarrollo de la tecnología MAO para aplicaciones en comunicaciones vía satélite.
"Es un trabajo precioso", han señalado otros investigadores "Esto demuestra el potencial del sistema, y caracteriza los problemas que los científicos enfrentan ahora para avanzar.”
Retratos de Boltzmann, Schroedinger y Mozart transmitidos con una tasa de error de sólo el 1,7%
Referencias:
- Communication with spatially modulated light through turbulent air across Vienna
OPEN ACCESS
Mario Krenn1,2, Robert Fickler1,2, Matthias Fink2, Johannes Handsteiner2, Mehul Malik1,2, Thomas Scheidl1,2, Rupert Ursin2 and Anton Zeilinger1,2
Show affiliations
Mario Krenn et al 2014 New J. Phys. 16 113028
doi:10.1088/1367-2630/16/11/113028
2014 IOP Publishing Ltd and Deutsche Physikalische Gesellschaft
Received 9 June 2014, accepted for publication 23 September 2014
Published 11 November 2014
Austrian Science Fund FWF. Grant number: SFB F40 (FoQus)
European Commission . Grant number: Marie Curie Fellowship, SIQS, No. 600645 EU-FP7-ICT - 12 November 2014 Last updated at 09:57 GMT
'Twisted light' beamed across Vienna
By Jonathan WebbScience reporter, BBC News
http://www.bbc.com/news/science-environment-29953239
