Un sistema óptico compacto capaz de proteger información sensible con luz y sin necesidad de costosos equipos fue el desarrollo que llevó al físico colombiano John Alexis Jaramillo Osorio a ganar el Premio Shizu y Yu Takeuchi 2024, el máximo reconocimiento a la mejor tesis doctoral en física, matemáticas y estadística en Colombia, pues su investigación, realizada en el Grupo de Óptica y Fotónica de la Universidad de Antioquia, propone una solución tangible y robusta a un desafío cada vez más urgente: cómo garantizar la seguridad de los datos en un mundo digital cada vez más vulnerable.
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La tesis, titulada Sistemas ópticos compactos para la protección de información, se gestó entre 2019 y 2023 en medio de un contexto adverso para la investigación científica en el país. “El proceso de investigación en Colombia es complejo, principalmente por la falta de financiación que se presenta en posgrado”, explicó el investigador, quien tuvo que trabajar por fuera de la universidad durante su doctorado para sostenerse. Aun así, logró desarrollar un sistema físico de encriptación que reduce radicalmente los componentes requeridos y elimina la necesidad de una mesa antivibratoria, elemento indispensable en configuraciones ópticas tradicionales. El resultado: un prototipo portátil, más económico y con alto potencial de aplicación.
Más allá de su valor académico, el dispositivo propuesto por Jaramillo rompe con la lógica convencional de la encriptación digital al emplear las propiedades físicas de la luz para codificar y descifrar información. “Los sistemas de codificación óptica podrían integrarse a los sistemas digitales como un complemento que añade seguridad adicional. Los parámetros que caracterizan la luz, como la longitud de onda o la polarización, son difíciles de modelar matemáticamente, y eso mejora significativamente la protección”, explicó. Su apuesta es clara: combinar algoritmos digitales con sistemas físicos podría dar lugar a soluciones de seguridad más avanzadas, resilientes y difíciles de vulnerar.
El núcleo del sistema es un procesador óptico basado en holografía, que permite cifrar información mediante la propagación de luz en un entorno controlado. A diferencia de los métodos digitales, en los que una clave es un conjunto de caracteres, aquí la llave es una imagen física registrada experimentalmente. “La diferencia entre el cajero automático y el sistema óptico es que la llave del primero es digital y la del segundo es física. Ahí radica la seguridad de nuestra propuesta”, precisó el autor de la tesis, quien obtuvo la distinción Summa Cum Laude por su trabajo.
Desde la academia, el reconocimiento no se hizo esperar. El profesor John Fredy Barrera, director del Grupo de Óptica y Fotónica y tutor de la tesis, destacó que esta investigación “representa una solución práctica a un problema vigente en óptica y fotónica, con potencial para ser implementada en desarrollos tecnológicos futuros”. De hecho, el sistema puede servir en escenarios de investigación básica y en aplicaciones reales como banca, defensa, salud o industrias que requieren confidencialidad de datos críticos.
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Jaramillo no descarta que su propuesta pueda ser usada en combinación con tecnologías ya existentes. “A futuro, se espera que esta propuesta sea testeada en aplicaciones prácticas y que pueda ser usada junto con sistemas digitales para crear herramientas de protección de gran impacto”, afirmó. Esa visión integradora responde a un panorama global en el que las amenazas cibernéticas se multiplican y las soluciones deben ser tan versátiles como complejas.
Este reconocimiento, de igual forma, puso en relieve un problema estructural: el desfinanciamiento crónico de la investigación científica en Colombia, y los sacrificios personales que implica sostener proyectos de alto nivel en condiciones precarias. “Fue necesario trabajar en paralelo al doctorado, lo cual implicó que no pudiera dedicarme tiempo completo a los asuntos investigativos. Además, eso complicó el tiempo familiar, pero los frutos del trabajo hacen que valiera la pena”, compartió.
Al cerrar el ciclo de formación doctoral con uno de los galardones más prestigiosos del país, Jaramillo deja sobre la mesa una pregunta urgente: ¿cómo apoyar de forma real y sostenida a quienes desarrollan conocimiento útil, aplicable y visionario desde contextos locales? Porque en la encriptación de datos con luz también hay una metáfora clara: incluso en condiciones opacas, la ciencia puede abrir caminos seguros, siempre que no apaguemos su fuente.
