Wireless usando Neutrinos

Un grupo de científicos, liderados por investigadores de la Universidad de Rochester y la Universidad Estatal de Carolina del Norte, han transmitido por primera vez un mensaje usando un haz de neutrinos, las partículas que prácticamente no poseen masa y que viajan casi a la velocidad de la luz. El mensaje fue enviado a través de 240 metros de piedra y su contenido era simplemente, "Neutrino". Con este acontecimiento, nace una nueva era en la historia de las telecomunicaciones donde las ondas hertzianas dejan de ser las protagonistas de la escena. La radio y su magia, ahora de la mano de los Neutrinos.

Detector de neutrinos

"El uso de los neutrinos, haría posible la comunicación entre dos puntos de la Tierra sin el uso de satélites o cables", dijo Dan Stancil, profesor de Ingeniería Eléctrica y Computación en la North Carolina State y autor principal de un artículo que describe la investigación. "Los sistemas de comunicación con Neutrinos serían hoy, mucho más complicados que los sistemas actuales, pero pueden tener importantes usos estratégicos". Muchos han teorizado sobre los posibles usos de los neutrinos en las comunicaciones inalámbricas, debido a una propiedad particularmente útil: pueden penetrar y atravesar casi cualquier cosa que encuentran. Esta tecnología se podría aplicar, por ejemplo, a los submarinos, que posiblemente podría comunicar a través de largas distancias bajo el agua, que es difícil (a veces imposible) con la tecnología actual. Y si queremos comunicarnos con algo en el espacio exterior, que está en el lado opuesto al que vemos de la luna o un planeta, nuestro mensaje puede viajar directamente a través del espacio y atravesar hasta los sólidos que encuentre en su camino, sin ningún impedimento.

"Por supuesto, la tecnología que utilizamos para este trabajo tiene grandes cantidades de equipos de alta tecnología, que usamos para hacer la experiencia de emitir un mensaje usando neutrinos, así que por ahora, este tipo de comunicaciones no son algo práctico",

dijo Kevin McFarland, de la Universidad de Rochester, el profesor de Física que estuvo involucrado en el experimento. "Pero esta experiencia, significa una demostración de que estamos dando el primer paso para que algún día se puedan utilizar los neutrinos para la comunicación en aplicaciones prácticas, aún aplicando la tecnología de hoy". El equipo de científicos que demostraron que esta posibilidad era posible, hicieron sus ensayos y pruebas en el Fermi National Accelerator Lab (FERMILAB), en las afueras de Chicago. El grupo acaba de presentar sus conclusiones en la revista Modern Physics Letters A. En el Fermilab, los investigadores tuvieron acceso a dos componentes esenciales. El primero es uno de los aceleradores de partículas más poderosos del mundo, que genera una alta intensidad de haces de neutrinos gracias a los protones acelerados en torno a una pista de 2.5 kilómetros de circunferencia para, finalmente, chocar contra un objetivo de carbono.

El recorrido del tunel de Fermilab 

El segundo, es un detector de varias toneladas llamado MINERVA, ubicado en una caverna a 100 metros de profundidad. Por el momento, esta configuración tan importante para lograr una sencilla comunicación a través de 240 metros de roca sólida, nos demuestra que la tecnología deberá avanzar mucho hasta que esta tecnología pueda ser utilizada en forma más sencilla y libre de errores. El ensayo de la comunicación se llevó a cabo durante un período de dos horas cuando el acelerador de partículas se estaba ejecutando a la mitad de su máxima intensidad, debido a que en un futuro próximo el sistema entrará en un tiempo de inactividad programado. La obtención de datos regulares y habituales dentro de Minerva se realizó sin inconvenientes, mientras este histórico ensayo de transmisión de información de datos se llevaba a cabo.

Hoy en día, las comunicaciones se llevan a cabo mediante el envío y recepción de ondas electromagnéticas. Así es como trabajan nuestras radios, teléfonos móviles y televisores. Sin embargo, las ondas electromagnéticas no pasan fácilmente a través de la mayoría de diferentes tipos de materia. Ellas son bloqueadas por el agua, las montañas y muchos otros líquidos y sólidos. Los neutrinos, por otro lado, regularmente pasan a través de planetas enteros sin ser perturbados. Debido a su carga eléctrica neutra y una masa casi inexistente, los neutrinos no están sujetos a las atracciones magnéticas y no se alteran significativamente por la gravedad, por lo que están prácticamente libres de obstáculos en su movimiento. El mensaje que los científicos enviaron a través de los neutrinos se realizó en código binario. La palabra "Neutrino" estaba representada por una serie de unos y ceros, con el 1 correspondiente a un grupo de neutrinos siendo disparados y los ceros correspondientes al momento de no ser disparados; algo similar a lo que en radio se conoce como actualmente como ASK, o a lo que los viejos radioaficionados llamamos Código Morse o Telegrafía. Unos y ceros, transmite o no transmite. Los neutrinos se activan en grupos grandes, porque son tan evasivos que, incluso, con un detector de varias toneladas, sólo uno de cada diez mil millones de neutrinos se detectan. Después de que los neutrinos se han detectado, un equipo en el otro extremo, tradujo el nuevo código binario en Ingles, y la palabra "Neutrino" fue recibida con éxito.

Imagen publicada por la Universidad de Rochester  

"Los neutrinos han sido una herramienta increíble para ayudarnos a aprender sobre el funcionamiento del universo", dijo Deborah Harris, director del proyecto Minerva " pero para su aplicación en cualquier especie de elemento para comunicaciones, los neutrinos tiene aún un largo camino por recorrer, antes de que logren una comunicación eficaz." Minerva es una colaboración internacional de físicos nucleares y de especialistas en partículas procedentes de 21 instituciones que estudian el comportamiento de los neutrinos, usando un detector situado en el Fermilab, cerca de Chicago. Este es el primer experimento en el mundo que utiliza un haz de alta intensidad para estudiar las reacciones de los neutrinos utilizados con los núcleos de cinco materiales diferentes, creando primero las comparaciones de las interacciones obtenidas de lado a lado en los materiales. Esto ayudará a completar un cuadro de actividad y acción de los neutrinos permitiendo que los datos obtenidos hoy, puedan se interpretados de manera más clara en ensayos futuros. Una muestra más de que la Radio evolucionará, más nunca morirá.