El futuro de las comunicaciones láser se estrena entre La Palma y Tenerife a ritmo de señales de humo

“Hello world!”. Son solo doce caracteres, pero pueden haber inaugurado una nueva etapa en el mundo de las comunicaciones al viajar en un láser proyectado sobre el mar desde La Palma hasta Tenerife, aunque paradójicamente lo hicieran a una velocidad propia de las antiguas señales de humo.

Las comunicaciones basadas en la luz hace tiempo que han revolucionado el mundo, pero por ahora solo a través de cables de fibra óptica, que ya abastecen a millones hogares de servicios de internet a velocidades de 300 megabits por segundo.

Sin embargo, los avances en la transmisión de información con fotones como medio de transporte a través de espacios abiertos apenas han comenzado a experimentarse... y es una pena, porque es imposible tender un cable de fibra óptica desde la Tierra hasta un satélite, con lo que el envío de datos hacia el espacio está limitado por el rendimiento de los sistemas de microondas.

Siete investigadores de cuatro organismos científicos de Austria (el Centro de Ciencia y Tecnología Cuántica, el Instituto de Óptica e Información Cuántica, la Universidad de Viena y la Academia de las Ciencias) y del Centro Max Planck de Fotónica Cuántica y Extrema de Otawa (Canadá) publican este mes un experimento con el que acaban de pulverizar todos los récords mundiales de comunicación por láser.

Si hasta la fecha la máxima distancia a la que se había conseguido enviar datos de esa manera no superaba los tres kilómetros -hito que se consiguió en Viena-, el experimento del que da cuenta este mes la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, más conocida por sus siglas PNAS, multiplica esa cota casi por 50.

De hecho, sus autores han enviado datos codificados con un rayo láser como portador desde el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en la cumbre de La Palma, hasta el Observatorio del Teide, en Tenerife; es decir, a través de 143 kilómetros de distancia sobre el Atlántico, salvando las dificultades que comportan las nubes y las turbulencias atmosféricas.

Parte de los organismos científicos que han participado en este experimento ya lograron en 2012 junto a la Agencia Espacial Europea (ESA) “teletransportar” una partícula de luz -o mejor dicho, sus propiedades- a la mayor distancia nunca alcanzada hasta entonces: también desde La Palma a Tenerife y por el mismo procedimiento.

En este caso, 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 y eran reconocidos por un ordenador gracias a un algoritmo.

A pesar de la distorsión sufrida por la luz al atravesar 143 kilómetros de atmósfera, el sistema solo tuvo un 8,33 % de errores por letra y descifró el mensaje con una única equivocación, la exclamación final, que fue confundida con una “P”. Eso sí, aunque el láser viajase a la velocidad de la luz (lo que significa que el rayo tardaba en cruzar de isla a isla cinco milésimas de segundo), enviar ese “¡Hola mundo!” 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”, escriben los autores del artículo, cuyo primer firmante es Mario Krenn.

Los responsables de 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 en espacios abiertos es posible y recuerdan que, de hecho, en cortas distancias ya se han conseguido altas velocidades (400 Gbits/segundo a 120 metros, en Los Ángeles). Ello, añaden, convierte a este sistema en un “prometedor candidato tanto para comunicaciones clásicas como cuánticas”.

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 las comunicaciones ópticas desde la Tierra a un satélite “no estarían limitadas por las turbulencias”.

El Instituto de Astrofísica de Canarias, responsable de los observatorios que la ESA emplea desde hace años para este tipo de experimentos, no tiene duda: el láser es el futuro para la transmisión de datos en el espacio, como se puso de manifiesto en el congreso que organizó en marzo precisamente sobre este mismo asunto.