Científicos han logrado un descubrimiento sorprendente, han conseguido manipular partículas de luz de manera que pueden existir en 37 dimensiones a la vez. Este avance, publicado en Science Advances, abre nuevas posibilidades en la computación cuántica y la transmisión de información.

¿Qué significa existir en 37 dimensiones?

Imagina que una partícula de luz (un fotón) es como un jugador en un videojuego, pero en lugar de moverse solo en tres direcciones (izquierda-derecha, adelante-atrás, arriba-abajo), tiene 37 caminos distintos para desplazarse al mismo tiempo. Esto no es algo que podamos ver en el mundo normal, pero en el mundo cuántico es posible.

Los científicos han usado una técnica especial llamada multiplexación temporal, que les permite controlar la luz en diferentes momentos y combinar esas variaciones en una sola partícula. Así, han logrado que un solo fotón tenga 37 estados diferentes simultáneamente, algo que antes parecía imposible.

Para lograr este resultado, los investigadores usaron fibras ópticas y moduladores de alta velocidad. Básicamente, crearon un “procesador de luz” que manipula los fotones con una precisión extrema.

Fotones 37 dimensiones
Detalle del experimento: Las líneas azules denotan fibras ópticas, y los trazos rojos indican luz propagándose en sesiones de espacio libre. Las líneas grises indican las conexiones electrónicas. Los puertos del divisor de haces marcados con el mismo color tienen mayor transmisividad. AFG: generador de funciones arbitrarias; IM: modulador de intensidad; Osc.: osciloscopio; PM: modulador de fase; PZT: estirador de fibra piezoeléctrica. Crédito: Zheng-Hao Liu et al.

Lo increíble de este experimento es que no se basa en un solo truco cuántico, sino en una combinación de técnicas avanzadas que permiten aumentar la complejidad de los estados de la luz sin necesidad de sistemas gigantescos o costosos.

¿Por qué es importante?

Este hallazgo no solo demuestra que la luz puede existir en muchas dimensiones simultáneamente, sino que también puede cambiar el futuro de la computación cuántica. La computación cuántica usa partículas como los fotones para realizar cálculos que serían imposibles para una computadora normal.

Al tener 37 dimensiones en un solo fotón, los científicos pueden procesar más información a la vez, lo que podría hacer que las computadoras cuánticas sean más rápidas y eficientes. También abre la puerta a formas más seguras de comunicación, ya que la información codificada en estas múltiples dimensiones sería casi imposible de hackear.

Aunque este experimento es solo un primer paso, ya se están explorando aplicaciones prácticas. En el futuro, podríamos ver redes de comunicación ultra rápidas y seguras, o computadoras cuánticas capaces de resolver problemas que hoy parecen imposibles.

La luz ha sido una herramienta fundamental en la ciencia y la tecnología, pero este descubrimiento nos muestra que aún tiene secretos por revelar. Con estos avances, nos acercamos cada vez más a un mundo donde las reglas de la física cuántica transformarán la manera en que entendemos el universo y desarrollamos tecnología.

FUENTES

Zheng-Hao Liu et al., Exploring the boundary of quantum correlations with a time-domain optical processor. Sci. Adv. 11, eabd8080(2025). DOI: 10.1126/sciadv.abd8080

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