Logran por primera vez codificar información en un holograma usando mecanismos cuánticos

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La tecnología se fundamenta en la representación digital de la desaceleración de fotones a su paso por un objeto.

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En lo que se considera un crucial avance, un grupo de físicos escoceses consiguió por primera vez una manera de utilizar fotones cuánticos entrelazados para representar en forma de holograma una determinada información codificada. Los autores de esta nueva tecnología esperan que permita obtener imágenes médicas mejoradas y avanzar en el entendimiento de “cómo funciona la biología a nivel celular”, según recoge un comunicado de la Universidad de Glasgow (Escocia, Reino Unido).

El holograma se genera a partir de un rayo láser que un cristal de óptica no lineal divide en dos. De tal manera, los fotones avanzan entrelazados por pares hacia dos marcos diferentes: solo uno de los rayos pasa por el objeto estudiado, experimentando a su paso una desaceleración de los fotones que permite tomar sus medidas y sondear su espesor y su polarización; entre tanto, el otro rayo atraviesa un modulador espacial de luz que también reduce la velocidad de los fotones, pero por fracciones ordenadas, algo que permite a continuación combinar los resultados.

Dos cámaras que desempeñan esa función —una que corresponde al objeto y la otra como referencia— representan capa por capa el resultado, que se aprecia en forma de holograma. Puesto que cada par de fotones está entrelazado y es como si fueran una sola partícula, los cambios de fase experimentados individualmente por cada fotón resultan compartidos por ambos.

A diferencia del holograma óptico habitual, en este experimento los rayos nunca se reunieron físicamente. El resultado final incluyó datos de la interferencia obtenida de ambos flujos de partículas, en forma digitalizada y cifrada en megapíxeles. La imagen original, que consistía en varios caracteres impresos o bien en algunos objetos reales, como una cinta transparente, gotas de silicona y una pluma de pájaro, se reprodujo con alta calidad en las pruebas sucesivas.

Este procesamiento de datos ópticos “lleva la holografía al reino cuántico”, afirmó el autor principal de este estudio experimental, Hugo Defienne. Según su estimación, el uso de los fotones entrelazados “ofrece nuevas formas de crear hologramas más claros y con más detalles, que abren nuevas posibilidades para aplicaciones prácticas de la técnica”.

Una de esas posibles aplicaciones sería la obtención de imágenes médicas, un área donde ya está en uso la microscopía holográfica digital. El algoritmo desarrollado en Glasgow podría ayudarnos “a aprender más sobre cómo funciona la biología a nivel celular”, puesto que genera imágenes de mayor resolución y menor ‘ruido’, añadió el científico.

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