Enviar información a través de un cable de fibra óptica permite proteger la luz de buena parte del ambiente exterior. Hacerlo directamente por el aire es mucho más complicado.

Cambios pequeños de temperatura y presión producen turbulencias que actúan como las ondas de calor visibles sobre una carretera: deforman el haz mientras viaja y pueden corromper los datos que transporta.

Un grupo de científicos de la University of the Witwatersrand (Wits), en Sudáfrica, y de la University of Bordeaux y el CNRS, en Francia, acaba de demostrar en condiciones reales una estrategia radicalmente diferente.

En lugar de intentar reparar el haz después de que el aire lo distorsionara, los investigadores codificaron la información en una propiedad diseñada para resistir esa deformación.

El trabajo fue publicado en agosto de 2026 en la revista Science Advances y los autores lo presentan como la primera demostración de este tipo realizada a través de un enlace óptico real sometido a turbulencia atmosférica natural.

El secreto estaba en la “topología” de la luz

El experimento utilizó estructuras ópticas denominadas skyrmions, configuraciones de luz cuya información está codificada topológicamente.

Andrew Forbes, director del Structured Light Lab de Wits, lo explica con una analogía geométrica. Una taza con asa puede deformarse hasta parecerse a una rosquilla, pero ambas mantienen una característica fundamental: poseen un solo agujero. La forma exterior cambió, pero esa propiedad topológica permanece.

Los investigadores aplicaron una lógica similar al láser. Crearon distintos skyrmions ópticos y los enviaron a través de un enlace de 270 metros entre edificios del campus de Wits en Johannesburgo. Durante el recorrido, el aire real -con variaciones naturales de temperatura y turbulencia- alteró de forma importante la amplitud, la fase y la polarización del haz.

Láser del instrumento de detección y medición de luz lidar de la base Concordia. Foto: ESA/IPEV/PNRA–S. Thoolen.

A simple vista, el estado recibido podía resultar muy diferente del original. Pero los números topológicos en los que estaba codificada la información permanecieron conservados.

Al utilizar esa propiedad para transmitir datos, el equipo obtuvo una fidelidad superior al 98% en la mayoría de las condiciones experimentales. Solo durante los episodios de turbulencia más severa el resultado cayó hasta aproximadamente el 86%.

La ventaja potencial es importante. Los sistemas ópticos convencionales de espacio libre suelen medir continuamente cómo la atmósfera está deformando el haz y utilizan óptica adaptativa y cálculos complejos para corregirlo. El nuevo método apunta a hacer que cierta información sobreviva sin necesidad de reparar primero la deformación.

Todavía se trata de una demostración experimental, no de una nueva red de telecomunicaciones lista para desplegarse.

Pero sus aplicaciones potenciales son amplias: enlaces entre tierra y satélites, comunicaciones con naves espaciales, redes ópticas terrestres de alta velocidad y conexiones en regiones donde desplegar fibra resulta costoso.

El experimento sugiere una estrategia distinta frente a un ambiente caótico: en vez de intentar impedir que el aire deforme la luz, codificar la información en algo que pueda seguir siendo reconocible incluso después de la deformación.