Un equipo polaco desarrolla una radio cuántica que funciona solo con luz láser, sin electricidad ni antenas

Un equipo de científicos polacos ha logrado lo que hasta hace poco parecía ciencia ficción: una radio que funciona sin electricidad ni antenas metálicas. El dispositivo, desarrollado en la Universidad de Varsovia, utiliza únicamente luz láser y las propiedades cuánticas de los átomos para recibir señales de radio con una precisión sin precedentes.

El logro, publicado el 15 de octubre en la revista Nature Communications, marca un hito en la física cuántica aplicada y podría transformar industrias enteras, desde las comunicaciones satelitales hasta la defensa o la exploración espacial.

El equipo, liderado por el doctor Michał Parniak del Centre for Quantum Optical Technologies, anunció en redes sociales que habían conseguido “demostrar por primera vez un receptor de radio superheterodino totalmente óptico basado en átomos de Rydberg”. En otras palabras: una radio cuántica alimentada exclusivamente por luz.

Una danza cuántica que reemplaza la electrónica tradicional

La clave del invento reside en un conjunto de átomos de rubidio suspendidos en una pequeña celda de vidrio, atravesada por tres láseres de alta estabilidad. Cuando una onda de radio pasa a través de este medio, provoca que los electrones de los átomos salten a estados de alta energía llamados “estados de Rydberg”, en los cuales los electrones orbitan tan lejos del núcleo que el átomo puede alcanzar el tamaño de una bacteria.

“En nuestros experimentos hemos reemplazado la antena y el mezclador electrónico por un nuevo medio: una especie de aurora boreal artificial”, explicó Parniak. En este fenómeno, los electrones excitados regresan a órbitas inferiores y emiten luz infrarroja que contiene la información de la señal original, permitiendo detectar variaciones tanto de amplitud como de fase con una precisión extrema.

A diferencia de las antenas metálicas convencionales, este sistema no altera ni interfiere el campo de radio que mide, lo que abre la posibilidad de detecciones invisibles, útiles para aplicaciones militares o de vigilancia donde se busca evitar cualquier emisión detectable.

El prototipo requiere únicamente vapor de rubidio, láseres y una cámara sellada, sin necesidad de cables eléctricos ni componentes metálicos. Este enfoque elimina el ruido electromagnético y permite captar señales extremadamente débiles que pasarían desapercibidas para los receptores tradicionales.

Una nueva frontera para la detección cuántica

El proyecto forma parte de una línea de investigación en rápido crecimiento conocida como sensado cuántico, que busca aprovechar los estados atómicos y subatómicos para medir fenómenos físicos con una sensibilidad miles de veces superior a la de los instrumentos convencionales.

El avance de la Universidad de Varsovia representa la primera radio óptica completamente funcional, en la que todos los procesos de recepción, conversión y lectura de señal ocurren mediante luz. En la práctica, esto significa una radio sin electricidad, lo que la convierte en una herramienta ideal para entornos extremos o aislados, como misiones espaciales o submarinas.

Los resultados se basan en varios años de investigación del equipo de Parniak, en colaboración con los científicos Sebastian Borówka, Mateusz Mazelanik y Wojciech Wasilewski. El proyecto fue financiado a través del programa SONATA17 de Polonia y del marco europeo Quantum Optical Technologies, centrado en aplicaciones comerciales de la física cuántica.

Apoyo de la Agencia Espacial Europea

El potencial de esta tecnología no ha pasado desapercibido. La Agencia Espacial Europea (ESA) ha contratado al equipo de Parniak para desarrollar una versión operativa de la radio cuántica dentro del proyecto RYDAR (Rydberg Detector for Advanced RF Payloads), con un presupuesto inicial de 600.000 euros.

El objetivo del programa es adaptar la tecnología para aplicaciones satelitales, creando sensores cuánticos capaces de medir múltiples frecuencias simultáneamente sin necesidad de usar varios receptores. En el entorno espacial, donde cada gramo y cada vatio cuentan, una radio óptica que no requiere alimentación eléctrica ni grandes antenas podría ser revolucionaria.

Desde principios de 2025, el grupo trabaja en la miniaturización del sistema, buscando reducirlo hasta el tamaño de una pequeña protuberancia en una fibra óptica, lo que permitiría realizar mediciones a varios metros de distancia de la fuente emisora.

“Imaginamos un futuro en el que los satélites utilicen radios cuánticas para monitorizar campos electromagnéticos o detectar señales furtivas en tiempo real”, explicó Parniak en declaraciones a Interesting Engineering.

De la física fundamental a la revolución tecnológica

El desarrollo de esta radio cuántica se apoya en una de las ramas más prometedoras de la física moderna: la manipulación de átomos de Rydberg. Estos átomos, cuyo descubrimiento se remonta al siglo XIX, han adquirido en los últimos años un papel clave en tecnologías emergentes como la computación cuántica, los relojes atómicos y la metrología de precisión.

Lo que diferencia al dispositivo polaco de otros experimentos es que logra integrar todas las funciones de una radio clásica —recepción, mezcla, y demodulación— usando solo luz y materia en estados cuánticos controlados.

Según los autores, el sistema puede detectar señales en un rango extremadamente amplio de frecuencias, desde microondas hasta bandas milimétricas, con una sensibilidad capaz de identificar variaciones de campo del orden de los microvoltios por metro. Esto abre posibilidades no solo en telecomunicaciones, sino también en astronomía, calibración de campos electromagnéticos y detección remota de emisiones débiles.

Polonia, nuevo actor en la revolución cuántica

El avance refuerza la posición de Polonia como uno de los polos emergentes de la investigación cuántica en Europa, junto con Alemania, Francia y los Países Bajos. El Centre for Quantum Optical Technologies, donde se ha desarrollado la radio, forma parte del ecosistema científico de excelencia impulsado por la Fundación para la Ciencia Polaca y financiado por la Unión Europea.

“Estamos asistiendo a la transición de la óptica cuántica desde el laboratorio hacia la ingeniería aplicada”, afirmó Parniak. “Nuestro objetivo ahora es convertir este descubrimiento en una herramienta práctica que transforme la forma en que escuchamos el universo”.

La presentación del primer receptor de radio totalmente óptico no solo supone un avance técnico, sino un símbolo del potencial de la física cuántica para rediseñar la tecnología moderna. Lo que hoy nace en un laboratorio de Varsovia podría, en pocos años, impulsar la próxima generación de satélites, sensores militares y sistemas de comunicación invisibles.