Físicos chilenos desafiaron el principio de reciprocidad con impacto en fibra óptica
Tiempo de lectura: 2 minutos El equipo, integrado por académicos y estudiantes de posgrado de la Universidad de Chile, reveló potenciales usos en la fibra óptica y futuras innovaciones tecnológicas.
El mundo de la física fundamental a menudo parece distante de la vida cotidiana, pero sus descubrimientos pueden tener implicaciones profundas en la tecnología de uso diario. Un equipo de científicos de la Universidad de Chile lideró un nuevo estudio que desafía el principio de reciprocidad en sistemas fotónicos.
Este avance, con más de 30 años de anticipación teórica, presenta pruebas robustas de interacciones no simétricas que podrían transformar tecnologías como las redes de internet por fibra óptica en Chile.
Su investigación, detallada en la última edición de Physical Review A de la American Physical Society, no solo confirma una hipótesis de hace tres décadas, sino que también abre un abanico de posibilidades para futuras innovaciones tecnológicas.
El primer autor del artículo y físico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM), Rodrigo Vicencio, explicó que «el tipo de relaciones que se dan entre dos sistemas fotónicos distintos. Estas no siempre son simétricas o recíprocas, y tal vez lo más llamativo es que estas pueden tener, por ejemplo, aplicaciones en tecnologías como las redes de Internet por fibra óptica«.
«Si un elemento entrega lo mismo que recibe, hablamos de reciprocidad, y entonces hay naturalmente un flujo de energía conservado o constante«, agregó Vicencio.
Avance científico desde laboratorios chilenos
El corazón de la investigación se encuentra en el Laboratorio de Redes Fotónicas del Departamento de Física (DFI) de la Universidad de Chile. El proyecto abarcó desde la concepción teórica y el modelamiento computacional hasta la fabricación meticulosa y la medición de dispositivos fotónicos reales.
Tras meses de intenso trabajo experimental y una idea que venía madurando durante años, el equipo logró fabricar decenas de acopladores fotónicos, donde observaron diferencias sistemáticas y consistentes en la interacción de las fibras, atribuibles a una interacción fundamentalmente no simétrica.
«Logramos probar que la interacción entre dos sistemas distintos no es simétrica, como se pensaba o se asumía hasta ese momento», explicó Vicencio.
Según el académico, estos resultados podrían utilizarse, por ejemplo, para optimizar las redes de fibra óptica, permitiendo «entregar más ancho de banda o una señal más fuerte a un usuario específico».
El futuro de la investigación
El siguiente paso para el equipo chileno será explorar sistemas fotónicos con más grados de libertad, lo que podría revelar comportamientos aún más complejos y útiles. Además, planean estudiar otras formas de implementación experimental de este concepto de no reciprocidad, con la idea de avanzar hacia el diseño y control de redes de guías de ondas en una y dos dimensiones.
El éxito de este trabajo es fruto de una colaboración multidisciplinaria. Junto a Rodrigo Vicencio, quien lideró la parte teórica, los experimentos, el análisis de datos y la redacción, participaron activamente los alumnos de postgrado del DFI Diego Román, enfocado en simulaciones numéricas, Martín Rubio, quien realizó experimentos intensivos para la demostración estadística y Paloma Vildoso, recién egresada del Magíster en Ciencias mención Física, quien trabajó en los experimentos de acopladores finales. Al talentoso grupo se sumó el académico y director del DFI, Luis Foa, quien contribuyó significativamente a la teoría y redacción del trabajo, consolidando un logro de la ciencia hecha en Chile con proyección global.
