Sus proyectos de posgrado le han dado reconocimiento internacional y ahora encabeza laboratorio de óptica en prestigiada universidad en EU
En el laboratorio de óptica de la Universidad de Rochester, EU, el mexicano Omar Santiago Magaña Loaiza tuvo su primer encuentro con un singular con la luz y desarrolló un proceso que permite generar fotones gemelos, a los que se identifica como enredados o correlacionados, y que pueden comportarse de formas extraordinarias.
“Todos hemos oído que en dos hermanos gemelos uno de ellos recibe un estímulo, como un golpe, y el otro también lo siente, aunque no sabemos si esto es comprobable. Sin embargo, en el mundo de la óptica cuántica son posibles situaciones similares, es decir, podemos generar dos fotones y enviar uno de ellos a un lugar determinado para recoger o enviar información que recibirá su par”, ejemplifica el científico nacido en Tijuana, Baja California.
Explica que recientemente descubrió que los fotones son unidades de luz como ´pelotitas´ que pueden viajar en trayectorias sorprendentes, por ejemplo, realizando curvaturas no siguiendo una trayectoria lineal.
“Una de mis contribuciones fue hacer sensado remoto con fotones enredados, es decir, si tenemos dos de ellos podemos mandar uno a que detecte una escena y utilizamos al otro para ver lo que está viendo aquel estando muy lejos. Para ello empleamos técnicas de compresión de imágenes cuyo principio es similar al que tienen los teléfonos celulares para comprimir fotos, el cual facilita enviar archivos grandes de uno a otro.
“Lo que se logra es formar una imagen no local utilizando apenas unos cuantos fotones. Debido a su naturaleza, a estos protocolos se les llama imagenología fantasma porque en condiciones de prácticamente nula iluminación un fotón genera el ´fantasma´ de una imagen en su gemelo para que éste la genere”.
La técnica puede ser aplicada en sinfín de situaciones, como para detectar y seguir la trayectoria de personas, animales, insectos o microorganismos en ambientes de total oscuridad. Igualmente puede tener aplicaciones militares o en astronomía a través de la reconstrucción de imágenes, incluso a niveles microscópicos para formar la imagen de microorganismos.
Sin embargo, también puede emplearse para proteger información a través de esquemas de criptografía cuántica y asegurar transacciones bancarias y los procesos de intercambio de información mediante dispositivos móviles sin posibilidades de ser interceptados.
“Los fotones son entes cuánticos y la naturaleza imposibilita hackear información si está protegida por propiedades cuánticas de la luz. En otras palabras, no se puede hackear a la mecánica cuántica”, asegura el licenciado en sistemas electrónicos y quien realizó su maestría en óptica en el INAOE.
Como parte de su trayectoria profesional, el doctor Magaña Loaiza trabajó en el National Institute of Standards of Technology, en EU, donde pudo interactuar con premios Nobel de física que son parte de la institución. Realizó investigación en metrología cuántica para realizar mediciones a partir de la luz, lo que brinda una precisión única.
Actualmente, el científico mexicano es profesor investigador en el departamento de Física en Louisiana State University, en EU, institución que le ha financiado la puesta en marcha de un laboratorio de óptica cuántica, y que espera sea una realidad muy pronto, para entender nuevos aspectos sobre la naturaleza de la luz y ampliar sus aplicaciones.