Adiós a la fibra óptica: diseñan canales huecos que transmiten internet con 1.000 veces más de potencia

La próxima revolución en internet podría surgir a partir de una fibra hueca. Un equipo de investigadores de la Universidad de Southampton ha desarrollado un nuevo sistema de transmisión basado en canales llenos de aire en lugar del núcleo sólido de vidrio que domina los cables ópticos actuales.

Al permitir que la luz viaje a través del aire, el diseño minimiza la pérdida de energía y mejora enormemente la eficiencia en el envío de datos a largas distancias, superando las limitaciones de la fibra óptica tradicional.

En las fibras convencionales, aproximadamente la mitad de la señal se pierde cada 15 a 20 kilómetros, lo que obliga a instalar repetidores frecuentes para amplificar y retransmitir la información. Sin embargo, con este diseño hueco, la distancia segura para la transmisión sin perder la mitad de la luz se extiende hasta unos 33 kilómetros.

“Si una nueva tecnología permite omitir uno de cada dos o tres edificios de repetición, se logra un ahorro de costes muy significativo”, afirmó en un comunicado Francesco Poletti, autor principal del estudio, publicado en la revista ‘Nature Photonics’.

Pero el avance no solo está en la distancia: estas nuevas fibras tienen la capacidad de transportar más de 1.000 veces la potencia de transmisión respecto a las fibras convencionales y permiten enviar señales por un rango mucho más amplio de longitudes de onda. Esto incluye la transmisión de pulsos de un solo fotón de luz visible, cruciales para la comunicación cuántica.

La combinación de alta potencia y compatibilidad con tecnologías emergentes convierte este desarrollo en un hito relevante tanto para las telecomunicaciones actuales como para el internet del futuro.

Autopistas más veloces para el flujo de datos

Aunque las fibras ópticas huecas no son completamente nuevas —ya se usaron en aplicaciones especializadas dentro de centros de datos donde la velocidad es crítica—, nunca antes habían sido prácticas ni asequibles para desplegar a gran escala. La razón principal es que la luz viaja casi un 45% más rápido a través del aire que del vidrio, otorgando una ventaja inmediata en velocidad.

Sin embargo, los altos costes y la complejidad técnica las mantenían fuera del mercado masivo.

Poletti y su equipo han perfeccionado el diseño durante más de una década. La clave reside en una arquitectura innovadora: cinco pequeños cilindros, cada uno con dos cilindros anidados, se unen a un cilindro más grande para formar la estructura principal.

Esta disposición precisa asegura que solo determinadas longitudes de onda ingresen al canal central y evita fugas de luz, manteniendo los pulsos fuertemente confinados. “Creemos realmente que esto puede ser transformador”, aseguró Poletti.

Del laboratorio al despliegue global

El paso más desafiante ha consistido en lograr la producción a gran escala sin comprometer la geometría minuciosa de los canales. A diferencia del procedimiento habitual, en el que el vidrio sólido se funde y estira, el equipo parte de una preforma de vidrio de unos 20 centímetros de diámetro, con los huecos ya integrados. Durante el estiramiento hacia dimensiones microscópicas (alrededor de 100 micrómetros), las cámaras huecas reciben presión para que mantengan su forma exacta.

La comercialización ya está en marcha. Lumenisity, una empresa emergente surgida de Southampton, será la encargada de producir esta nueva fibra. Microsoft, que adquirió la compañía en 2022, ha reafirmado el enorme interés de la industria en el potencial de esta innovación.

Si la fibra demuestra ser duradera y rentable, los sistemas de telecomunicaciones del presente no solo serán más rápidos y económicos, sino que también estarán preparados para soportar la próxima ola de redes de comunicación cuántica.

Tracy Northup, física experimental en la Universidad de Innsbruck, destaca la relevancia para la comunidad cuántica: hasta la fecha, el elevado coste de estas fibras impedía experimentos incluso en laboratorios. “Esperamos que la producción a escala permita reducir significativamente los precios en el futuro”, sostiene Northup, abriendo la puerta a una era donde el internet supere todas las barreras conocidas hasta hoy.