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Publicado en Physical Review Letters

Investigadores de la U. de Chile desarrollan inédito sistema de seguridad informática mediante ráfagas de luz

Científicos de la Universidad de Chile y del Instituto Milenio de Investigación en Óptica MIRO, junto a investigadores neozelandeses del Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies y de la Universidad de Auckland, pusieron a prueba un modelo de alta precisión para controlar la vibración de la luz. El trabajo, que permitiría -por ejemplo- encriptar información transmitida por fibras ópticas, fue publicado en la última edición de la revista Physical Review Letters.

Crear nuevas formas de encriptación y mejores sistemas de medición fue el objetivo del modelo teórico de ráfagas de luz desarrollado por Marcel Clerc.

Crear nuevas formas de encriptación y mejores sistemas de medición fue el objetivo del modelo teórico de ráfagas de luz desarrollado por Marcel Clerc.

Los resultados abren un abanico de posibilidades, como las comunicaciones encriptadas a través de fibras ópticas. Este tipo de haz de luz podría encriptar información de una manera aún no explorada.

Los resultados abren un abanico de posibilidades, como las comunicaciones encriptadas a través de fibras ópticas. Este tipo de haz de luz podría encriptar información de una manera aún no explorada.

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Artículo en Physical Review Letters: Nonlinear Localization of Dissipative Modulation Instability

El propósito del trabajo fue crear nuevas formas de encriptación y mejores sistemas de medición. "Nuestra propuesta la desarrollamos en conjunto con nuestros pares de Nueva Zelandia, junto a ellos hemos logrado producir instrumentos de altísima precisión, tal como se ha logrado en relojes de gran exactitud que se utilizan en la fibra óptica", explica Marcel Clerc, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

De acuerdo al también investigador del Instituto Milenio MIRO, "a estos dispositivos se les conoce como cavidades ópticas. Estos son sistemas físicos donde la luz queda circulando y/o rebotando permanentemente, lo que permite que vibren en ciertas frecuencias, funcionando de manera muy parecida a las cajas acústicas, como sería una guitarra, una flauta o un tambor, pero en vez de ser el sonido es la onda de luz lo que se mueve».

Al interior de dichas cavidades, se instala un resonador, "un material que amplifica la intensidad de la luz o un estímulo externo que va amplificando el modo en que vibra la onda de luz, tal como cuando un niño toma una cuerda y la agita por el borde para ver las ondas", agrega el también Doctor en Física de la Universidad de Niza (Francia). En el desarrollo, analizan el comportamiento de la luz, determinando cuándo si este es: coherente (ordenado) o incoherente (desordenado), con el fin de luego poder controlarlo.

Si bien este tipo de comportamiento había sido propuesto teóricamente por los investigadores chilenos, hasta antes de este experimento no se había observado de forma experimental. "Nuestros resultados revelan nuevas dinámicas fundamentales en la interfaz de los dominios, y ofrecen una ruta para patrones personalizados de ráfagas de luz ruidosas o complejas", explica Clerc, por lo que pueden establecer patrones y así controlarlos.

Posibles aplicaciones

Los resultados abren un abanico de posibilidades, como las comunicaciones encriptadas. Actualmente, es muy difícil proteger los datos transmitidos por medio de fibras ópticas, por lo que este tipo de haz de luz podría encriptar información de una manera aún no explorada. Otras áreas de investigación serían algunos análisis médicos como las tomografías, la metrología (medición) de frecuencias en sistemas muy sensibles o el análisis de imágenes satelitales.

Para desarrollar este experimento, se trabajó durante dos años, donde el académico chileno estableció los principios teóricos de la posibilidad de ráfagas de luz ruidosas o complejas. Michel Ferre, de la Universidad de Chile, realizó simulaciones numéricas y el grupo de Nueva Zelandia realizó el experimento. Este equipo ahora pretende seguir estudiando experimentalmente la complejidad del comportamiento de la luz y desarrollar modelos teóricos más adecuados.

La investigación apareció en la última edición de la revista Physical Review Letters con el título «Nonlinear Localization of Dissipative Modulation Instability» («Localización no lineal de la inestabilidad de la modulación disipativa»), donde junto a Clerc y Ferre, aparecen científicos de neozelandeses del Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies y del Departamento de Física de la Universidad de Auckland.

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