Este fenómeno corresponde a uma amplificação de pequenas perturbações (ruído), resultantes da interação entre a não linearidade do material e a dispersão natural da luz. Quanto mais a intensidade dos sinais aumenta, mais o ruído se reforça e provoca uma cascata caótica. Os cientistas até agora só tinham conseguido atenuá-la marginalmente.
Imagem de ilustração.
© Benjamin Wetzel
Em julho de 2025, este paradigma é invertido. A equipa de Benjamin Wetzel explorou o poder de redes de neurónios artificiais para descodificar, prever e controlar estas dinâmicas caóticas.
Os cientistas adotaram uma abordagem que consiste em injetar fracos impulsos óticos coerentes para modificar as propriedades do caos ligado à instabilidade de modulação. Paradoxal? Talvez, mas estes sinais injetados são deliberadamente controlados, ao contrário do ruído aleatório da instabilidade de modulação. E os resultados demonstram que se revelam pertinentes para interferir com o caos e reestruturá-lo.
Para desenvolver esta estratégia, a equipa simulou primeiro cerca de 100 000 cenários graças à inteligência artificial e testou 500 configurações de ruído para cada um deles. A rede aprende a descodificar informações ocultas, camufladas por camadas de processos não lineares e de ruído. Em paralelo, uma plataforma experimental testou impulsos óticos ultracurtos atravessando várias centenas de metros de fibra ótica.
À saída, duas abordagens de medição (um analisador ótico clássico e uma arquitetura de deteção em tempo real) mostram a eficácia do método. Os parâmetros ocultos do caos são revelados e as flutuações espectrais são previstas com uma precisão sem precedentes.
Estes resultados são promissores em vários planos: as comunicações seguras, a imagiologia em tempo real e a ótica quântica. As não linearidades, melhor compreendidas, podem ser exploradas para cifrar informação no coração do caos ótico. A equipa prevê assim arquiteturas de redes mais sofisticadas para transformar as fibras óticas em sistemas mais eficientes e mais seguros.