Luz en lugar de cables: 3 billones de bits por segundo exprés

Original: "Spatiotemporal flat optics for terabit-per-second single-channel data transmission"
arXiv:2604.04005 · 2026-04-05 · CC BY 4.0 · 1 min
Un rayo láser se retuerce de tal manera que convierte la luz en un flujo de datos sin electrónica.

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La luz puede transportar información más rápido que cualquier electrónica. Pero normalmente, entre el ordenador y el láser se encuentra un convertidor digital-analógico, un dispositivo que convierte los ceros y unos en señales eléctricas. Es precisamente lo que frena todo el proceso.

El nuevo transmisor prescinde de este intermediario. El rayo láser atraviesa una lente plana con fase controlable, una fina placa que retuerce las ondas de luz. En el foco de la lente nacen pulsos ultracortos, destellos de femtosegundos (una millonésima de la milmillonésima parte de un segundo). Cada pulso es un bit: un destello brillante significa "1", uno oscuro "0".

Un femtosegundo es una millonésima de la milmillonésima parte de un segundo. Si lo estiraras hasta convertirlo en un segundo, un segundo normal duraría 31,7 millones de años.

Al cambiar el patrón de fase en la lente, los autores hicieron que la luz misma formara el flujo de datos. Sin cables, sin sincronización: solo luz y lente. En el experimento lograron transmitir una imagen en blanco y negro de 15 por 15 píxeles y una imagen en color con codificación de 9 bits. La velocidad fue de aproximadamente 3 billones de bits por segundo, un récord para un solo canal.

Este enfoque elimina dos cuellos de botella a la vez: la electrónica lenta y la coordinación compleja entre varios dispositivos. La luz hace todo el trabajo por sí sola.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.04005

Exponential growth in global data traffic demands ever-increasing transmission rates--a pursuit fundamentally constrained by the physical limitations of digital-to-analog converters (DACs). Existing strategies to overcome this bottleneck, such as multi-DAC arrays and optical time-division multiplexing, inevitably introduce system complexity and coordination overhead. Here we demonstrate an all-optical spatiotemporal transmitter that generates controllable high-repetition information-carrying femtosecond pulses at the focus of a phase-modulated planar diffractive lens (PDL) through optical-path-induced spatial-to-temporal conversion. Each pulse serves as an information bit, encoding binary data via on-axis focal intensity states corresponding to '0' and '1', achieved by switching between topological and constant phase modulations. High experimental orthogonality between arbitrary bits enables nearly error-free transmission of 15X15-pixel grayscale (8-bit coding) and colour (9-bit coding) images at a record-high single-channel rate of approximately 3 terabits per second (Tbit/s). Free from electronic and coordination bottlenecks, this all-optical transmitter establishes a scalable high-speed single-channel pathway toward ultrahigh-capacity optical communication.

La velocidad récord de 3 Tbit/s equivale a unos 375 gigabytes por segundo. En un solo segundo se podría transmitir el contenido de un disco duro de 375 GB.

En la serie "Star Trek", los datos se transmiten a través del subespacio sin demoras. Esta tecnología es un paso hacia que la luz transporte información con la misma libertad que los canales ficticios.

Científicos
Christian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel MayorR. A. RossiterJames Clerk Maxwell
Conceptos
comunicación óptica pulso de luz fibra óptica transmisión de datos dispositivo optoelectrónico reloj óptico fuente de fotón único imagen de píxel único electrónica ultrarrápida tubo fotomultiplicador pulso láser