Las partículas de luz retorcida que se han entrelazado utilizando la mecánica cuántica ofrecen un nuevo enfoque para el almacenamiento denso y seguro de datos.
Los hologramas que producen imágenes tridimensionales y sirven como elementos de seguridad en las tarjetas de crédito suelen fabricarse con patrones establecidos con haces de luz láser. En los últimos años, los físicos han encontrado formas de crear hologramas con fotones entrelazados. Ahora hay, literalmente, una nueva vuelta de tuerca a la tecnología.
Los fotones entrelazados que viajan en sacacorchos han dado lugar a hologramas que ofrecen la posibilidad de cifrar datos de forma densa y ultrasegura, según informan los investigadores en un estudio que aparecerá en Physical Review Letters.
La luz puede moverse de diversas formas, como los patrones de arriba abajo y de lado a lado de la luz polarizada. Pero cuando lleva un tipo de rotación conocido como momento angular orbital, también puede propagarse en espirales que se asemejan a la pasta rotini retorcida.
Como cualquier otro fotón, las versiones retorcidas pueden entrelazarse, de modo que actúan como una sola entidad. Algo que afecte a uno de un par de fotones entrelazados afecta instantáneamente al otro, aunque estén muy alejados.
En experimentos anteriores, los investigadores han enviado datos a través del aire en pares entrelazados de fotones retorcidos (SN: 8/5/15). El método debería permitir la transmisión de datos a alta velocidad porque la luz puede venir con diferentes cantidades de torsión, y cada torsión sirve como un canal diferente de comunicación.
Ahora se ha aplicado el mismo método para grabar datos en hologramas. En lugar de transmitir información a través de varios canales de luz retorcidos, los pares de fotones con distintos grados de torsión crean distintos conjuntos de datos en un único holograma. Cuantos más estados de momento angular orbital se utilicen, cada uno con distintos grados de torsión, más datos podrá contener un holograma.
Además de meter más datos en los hologramas, aumentar la variedad de torsiones utilizadas para registrar los datos aumenta la seguridad. Cualquiera que quiera leer la información tiene que saber, o adivinar, cómo se torció la luz que la registró.
Según el físico Xiangdong Zhang, del Instituto de Tecnología de Pekín, para descifrar los datos de un holograma basado en dos tipos de torsión habría que elegir la combinación correcta entre unas 80 posibilidades. Si se aumenta a combinaciones de siete giros distintos, se obtienen millones de posibilidades. Eso, dice Zhang, «debería bastar para garantizar que nuestro sistema de cifrado holográfico cuántico tenga suficiente nivel de seguridad».