Coherencia a temperatura normal

“Los Cyborg y la coherencia cuántica”

Por Manlio E. Wydler (°)

 

La decoherencia cuántica es el término aceptado y utilizado en mecánica cuántica para explicar cómo un estado cuántico entrelazado puede dar lugar a un estado físico clásico (no entrelazado). 

Se llama estado coherente o se habla de coherencia cuántica para referirse a un estado cuántico que mantiene su fase durante un cierto periodo de tiempo. El mantenimiento de la coherencia cuántica hace posible fenómenos de interferencia, o los experimentos secuenciales de Stern y Gerlach. Cuando se refiere a fotones, se habla de luz coherente. El proceso por el que se pierde la coherencia cuántica se llama decoherencia cuántica.

El comportamiento físico de los bosones resulta ser el contrario de los fermiones. Tienden a ser bosones las partículas más primigenias. Los fotones son así el ejemplo paradigmático de los bosones. No existe principio de exclusión para ellos y su tendencia es a estar en el mismo estado (en las propiedades vibratorias u ondulatorias de su función de onda). Esta “convergencia” de los bosones conduce, por ejemplo en un caso máximo, a un estado de concentración en un mismo estado simple que se conoce como condensación de Bose-Einstein (en la base de la tecnología del láser y en la explicación de fenómenos de superconductividad). En general pueden producirse variadas interacciones entre masas de bosones para entrar en estados globales de vibración unitaria que conocemos como estados de coherencia cuántica.

Estos procesos suceden a muy bajas temperaturas, y si hablamos de computación,…con pocos qubits, se pierde la coherencia, como con temperaturas normales. En los seres vivos los efectos cuánticos permanecen a temperaturas normales, en el cerebro, orgánulos….en la fotosíntesis. En los últimos años se ha hallado que también es posible aplicarlas a sistemas de mayor tamaño como procesos biológicos que dependen de efectos cuánticos, tal es el caso de la fotosíntesis, la migración de aves o la evolución.

En los vegetales encontramos fenómenos cuánticos con temperaturas normales. los científicos Graham Fleming y sus colaboradores de la Universidad de California, Berkeley, descubrieron el papel fundamental que juega la coherencia cuántica en el proceso de la fotosíntesis empleando las técnicas de espectroscopia de femtosegundos. La bacteria fotosintética verde Chrorobium tepidium que habita en el fondo del mar, contiene en el clorosoma miles de clorofilas que absorben energía (fotones) la cual proviene de la luz solar y es transferida hacia el centro reactivo a través del trímero FMO (Fenna-Mathews-Olson). La luz absorbida presenta propiedades mecánico cuánticas que explican la eficacia del proceso fotosintético, el cual consiste en que los fotones se transfieran a la clorofila del centro de reacción y posteriormente al aceptor primario de electrones haciendo un rastreo de todos los caminos posibles para así elegir el más corto gracias a sus características ondulatorias, logrando que la energía no se pierda y tenga mayor rendimiento El descubrimiento de este fenómeno contradice la idea que la coherencia cuántica solo puede ocurrir a temperaturas muy bajas cercanas al cero absoluto, ya que el experimento de la Chrorobium tepidium se hizo a 77 K, temperatura que sale de los rangos en los que ocurre este fenómeno. Incluso se obtuvo la misma efectividad a 180 K y para el año 2010 se observaron resultados de la eficacia a cero grados Celsius.

Con el tiempo, se deberán lograr que los procesos cuánticos permanezcan mucho tiempo para funcionar en los cerebros de los Cyborgs, la continuidad de nuestra especie.

(°) Ingeniero, Presidente H. de FAPLEV. Vecino Solidario 2001

Cyborg Bebé Girl Wallpaper

La conciencia.

“Investigando sobre la conciencia”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

 

 

¿Qué es la Conciencia humana? ¿Se trata de algo físico y medible o es totalmente inmaterial y fuera de los dominios de la Física? Para responder a esas preguntas, Lucien Hardy, físico del Instituto Perimeter, en Canadá, ha propuesto modificar sutilmente un experimento bien conocido en los laboratorios de física cuántica de todo el mundo para demostrar dónde están los límites, si es que existen, entre mente y materia.

 

En concreto, Hardy propone incorporar la conciencia humana a los instrumentos de medición de partículas subatómicas que usan los científicos, y comprobar si los resultados de las mediciones se alteran de algún modo con respecto a los que se obtienen normalmente. Si así fuera, y los experimentos mostraran cualquier desviación, por pequeña que sea, de lo que predicen las leyes cuánticas, estaríamos entonces ante la primera prueba de laboratorio que demuestre que nuestra mente es, potencialmente, inmaterial y ajena a la física conocida.

 

Durante las dos últimas décadas, una serie de experimentos conocidos como “Test de Bell, han sido profusamente utilizados para confirmar las más extrañas propiedades de las partículas subatómicas, entre ellas el entrelazamiento cuántico, esa “acción fantasmagórica a distancia” que tanto incomodaba a Einstein. Ahora, Hardy propone llevar a cabo los test de Bell, pero acoplando a los instrumentos algo completamente nuevo: nuestra conciencia.

 

Con su célebre frase, Einstein se refería a la increíble propiedad según la cual, si dos partículas están entrelazadas, cualquier cosa que le suceda a una de ellas será inmediatamente “conocido” por la otra, incluso si ambas están a muchos años luz de distancia. Es decir, que de alguna manera que no comprendemos ambas partículas se comunican instantáneamente y sin importar la distancia que haya entre ellas.

 

Pero para que eso sea así, cualquier señal que atraviese el espacio entre las dos partículas tendría que moverse más deprisa que la luz, lo cual no es posible en nuestro Universo. Para Einstein, esta contradicción implicaba que la teoría cuántica no estaba completa, y que debía de existir algo más, a nivel muy profundo, que permitiera explicar este comportamiento de las partículas sin tener que recurrir a influencias “fantasmagóricas” e instantáneas. Desde entonces, un buen número de físicos ha estado intentando, aún si éxito, encontrar esa teoría fundamental que falta.

Así funciona el test de Bell

A mediados de la pasada década de los sesenta, el físico Jonh Bell ideó la forma de comprobar si las partículas subatómicas realmente se influyen entre sí sin importar la distancia. Para ello, diseñó un experimento en el que se creaba una pareja de partículas entrelazadas y se las enviaba en direcciones opuestas, a las ubicaciones A y B. Por supuesto, tanto en A como en B había detectores para medir el spin (la rotación) de las partículas.

 

El ajuste del dispositivo (por ejemplo elegir si se medirá el giro de la partícula en la dirección de +45 o -45 grados), se hizo utilizando generadores de números aleatorios, de forma que era imposible para el punto A conocer el ajuste del punto B (y viceversa) en el momento de la medición.

 

Una vez todo listo, el paso siguiente de un test de Bell es realizar mediciones en muchos pares de partículas entrelazados. Si la Física Cuántica es correcta y existe, de hecho, la famosa “acción fantasmagórica a distancia”, entonces en los resultados de las mediciones habrá una mayor correlación que si Einstein estuviera en lo cierto. Y resulta que todos los experimentos hechos hasta ahora han apoyado, sin duda, a la Física Cuántica.

Algunos físicos, sin embargo, han argumentado que incluso los generadores de números aleatorios podrían no serlo tanto, y estar gobernados en realidad por algún tipo de física subyacente que aún no comprendemos. Y que ese “superdeterminismo” podría explicar la elevada correlación observada en los experimentos, sin necesidad de recurrir a la extraña acción a distancia.

El papel de la conciencia

Y llegamos así a Lucien Hardy y a su extraordinaria propuesta. Lo que Hardy sugiere, en efecto, es que es posible controlar las mediciones de A y B con algo que, en potencia, podría no pertenecer al mundo material: la mente humana.

 

Para poner a prueba su idea, Hardy propone un experimento en el que A y B se establecen a 100 km. de distancia. En cada extremo, un centenar de seres humanos están conectados a los medidores por medio de cascos de electroencefalografía (EEG) capaces de leer su actividad cerebral. Las señales generadas de esta forma serían, precisamente, las utilizadas para cambiar los ajustes de los dispositivos de medición en las dos ubicaciones.

 

La idea es llevar a cabo un número muy grande de mediciones en A y B y extraer la pequeña fracción en la que las señales de los electroencefalogramas causaron cambios en los ajustes en A y B después de que las partículas partieran de su posición original, pero antes de que llegaran a su destino y fueran medidas.

 

Si la cantidad de correlación en estas mediciones no coincidiera con las pruebas de Bell estandar, estaríamos ante una flagrante violación de la teoría cuántica, y significaría además que las mediciones en A y B estarían siendo controladas por procesos que no pertenecen al ámbito de la física.

 

“Aunque solo viéramos una única violación de la teoría cuántica -asegura Hardy- cuando usemos un sistema que podría considerarse como consciente, humano o animal, sería ciertamente emocionante. No puedo imaginar un resultado experimental más sorprendente en física que ese”.

 

En efecto, llegar a esa conclusión significaría que los físicos empezarían a debatir sobre la supuesta existencia misma del libre albedrío y su alcance real. Porque aunque la Física gobierne el mundo material, si resultara que la mente humana no está hecha de esa misma materia, entonces podríamos ir “más allá” de los límites de la física.

 

La mayor parte de los físicos no dudaría en afirmar que lo más probable es que al llevar a cabo este experimento no suceda nada especial, que las leyes de la Física Cuántica se seguirán cumpliendo y que la conciencia humana está hecha de lo mismo que todo lo demás. Sin embargo, opina Hardy, si alguien se anima a llevar a cabo el experimento y obtiene un resultado inesperado, entonces el premio sería enorme. “Sería la primera vez que, como científicos, ponemos nuestras manos en el problema de la naturaleza de la conciencia”.

 

(°) Ingeniero, Presidente H. de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

Resultado de imagen para Fotos de la conciencia o el alma

Exitoinio

 

“Nuevo estado de la Materia”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

 

Físicos de la Universidad de Illinois (EE.UU.) han demostrado la existencia de una nueva y enigmática forma de la materia llamada excitonio, que fue predicha hace casi 50 años pero que hasta ahora nadie había sido capaz de detectar. Se trata de un condensado compuesto de unas partículas llamadas excitones, que se forman en un emparejamiento mecánico cuántico muy extraño entre un electrón escapado y el «agujero» que dejó atrás.

«Este resultado es de importancia cósmica», afirma Peter Abbamonte, responsable del estudio y quien se confiesa «emocionado» por el hallazgo. El término ‘excitonio’ fue acuñado en la década de 1960 por el físico teórico de Harvard Bert Halperin. Desde entonces, los físicos han tratado de descubrirlo y han debatido sobre si sería un aislante, un conductor perfecto o un superfluido. «Desde la década de 1970, muchos experimentadores han publicado evidencias de su existencia, pero sus hallazgos no eran una prueba definitiva», explica el investigador.

Abbamonte cree que el excitonio ha tardado 50 años en descubrirse en materiales reales porque hasta ahora los científicos no han tenido las herramientas experimentales para distinguir positivamente si lo que parecía ser excitonio no era en realidad otra cosa, algo llamado fase de Peierls, un comportamiento de los cristales ya conocido por los científicos.

Representación de los excitones en un sólido – P.A.

Para observar la nueva forma de materia, el equipo desarrolló una nueva técnica llamada espectroscopía de pérdida de energía de electrones con resolución de impulso (M-EELS), que puede seguir la trayectoria de los electrones. De esta forma, el equipo pudo observar cómo se comportan los excitones, partículas tan extrañas que se forman por un electrón que escapó y el espacio negativo que dejó cuando lo hizo.

Este singular emparejamiento es posible porque, en semiconductores, los electrones en el borde de un nivel de energía en un átomo pueden, cuando están excitados, saltar al siguiente nivel de energía, dejando atrás un «agujero» en el nivel anterior. Este agujero actúa como una partícula cargada positivamente y atrae al electrón con carga negativa. Como ocurre siempre en física cuántica, parece algo de locos.

Más específicamente, el equipo logró la primera observación de un plasmón blando, que surgió cuando el material se acercó a su temperatura crítica de 190º Kelvin. Esta fase de plasmón blando, algo que nadie había visto antes, es una prueba clave de la condensación del excitón en un sólido tridimensional y la primera evidencia definitiva del descubrimiento del excitonio, según explican sus descubridores en un comunicado.

Los hallazgos, que han sido fortuitos ya que en realidad los investigadores pretendían probar su método en un cristal ya disponible, han sido publicados en la revista Science. Los investigadores creen que su trabajo es muy prometedor para desbloquear más misterios de la mecánica cuántica y otras cuestiones de la Física. Más allá de eso, las posibles aplicaciones tecnológicas del excitonio son puramente especulativas, reconocen los científicos.                    (°) Ingeniero, Presidente h. de FAPLEV. Vecino Solidario 2001

Representación de los excitones en un sólido

Inteligencia artificial con alma.

“En pocas décadas, la inteligencia artificial tendrá a su vez un alma”

Por Manlio E, Wydler (°)

Desde hace unas décadas si viene comprobando que en la biología se notan cada vez más procesos cuánticos, como ser en el movimiento browniano, la fotosíntesis, la fisiología de los orgánulos, la elaboración química en los tubículos de las neuronas y astrocitos, etc., en fin, todos esos procesos de gran pequeñez, gran velocidad de reacción y de complejidades críticas temporales.

La conciencia y la espiritualidad viene en compañía de la vida y es más notable cuanto más evolución en complejidad poseen las especies.

Los laboratorios van comprobando que los efectos cuánticos se presentan siempres en los hechos biológicos.

Investigadores de la Northwestern University han creado por primera vez un entrelazamiento cuántico en un sistema biológico y comprobado que la mecánica cuántica, efectivamente, desempeña un papel importante en la biología, tal como había anticipado hace casi 75 años el Premio Nobel de Física Erwin Schrödinger. Los resultados se publican en Nature Communications.

 

El entrelazamiento cuántico es uno de los fenómenos más desconcertantes de la mecánica cuántica. Cuando dos partículas, como los átomos, los fotones o los electrones, se entrelazan, experimentan un vínculo inexplicable que se mantiene incluso si las partículas están en lados opuestos del Multiverso.

 

Mientras están entrelazadas, el comportamiento de las partículas está ligado entre sí. Si se encuentra una partícula girando en una dirección, por ejemplo, entonces la otra partícula cambia instantáneamente su giro para alinearse con ella, siguiendo el comportamiento propio del entrelazamiento cuántico.

 

El estudio se basó en la así llamada proteína verde fluorescente, producida por la medusa Aequorea victoria, que emite fluorescencia en la zona verde del espectro visible. El gen que codifica esta proteína está aislado y se utiliza habitualmente en biología molecular como marcador.

Los investigadores consiguieron entrelazar la polaridad de dos de los fotones liberados por esta proteína y al medir el estado de ambos fotones, una vez separados, obtuvieron siempre el mismo resultado.

 

De esta forma consiguieron comprobar por primera vez que los sistemas cuánticos entrelazados funcionan también teniendo como base un sustrato biológico, en este caso una proteína.

Además, descubrieron que la estructura de la proteína evita que el entrelazamiento cuántico se pierda por su interacción con el medio, una dificultad con la que se encuentra el entrelazamiento cuántico de partículas materiales, no de procedencia biológica.

“Cuando medí la polarización vertical de una partícula, sabíamos que sería lo mismo en la otra”, explica en autor principal de esta investigación, Prem Kumar, en un comunicado. “Si medimos la polarización horizontal de una partícula, podemos predecir la polarización horizontal en la otra partícula. Creamos un estado entrelazado que se correlacionó  todas las posibilidades simultáneamente”.

 

El entrelazamiento cuántico implica que cualquier medición realizada en la primera partícula proporciona información sobre el resultado de la medición de la segunda partícula. Gracias a esta investigación, este principio se ha comprobado por primera vez en el campo de la biología.

 

La teleportación cuántica es imposible incluso alrededor de un agujero negro Un único fotón provoca el entrelazamiento cuántico de 16 millones de átomos Consiguen la primera teleportación cuántica bajo el aguaConsiguen teletransportar fotones desde la Tierra a un satéliteEl futuro puede tal vez cambiar el pasado

 

Ahora que han demostrado que es posible crear enredos cuánticos a partir de partículas biológicas, Kumar y su equipo planean crear un sustrato biológico de partículas entrelazadas, que podría usarse para construir un ordenador cuántico. Luego, buscarán entender si un sustrato biológico funciona de manera más eficiente que uno sintético. 

 

Los autores de esta investigación pretenden también aprovechar las características y potencialidades del entrelazamiento cuántico para aplicaciones en biología porque estos estados cuánticos permiten aplicaciones que de otro modo serían imposibles.

Creen que el nuevo descubrimiento abrirá las puertas para la explotación de herramientas biológicas basadas en la mecánica cuántica y en las comunicaciones cuánticas: debido a que las partículas pueden comunicarse entre sí sin cables, podrían usarse para enviar mensajes seguros en el seno de sistemas biológicos. 

 

“Otros investigadores han intentado entrelazar un conjunto cada vez mayor de átomos o fotones para desarrollar sustratos sobre los cuales diseñar y construir un ordenador cuántico”, explica Kumar. “Mi laboratorio se está preguntando si podemos construir estas máquinas en un sustrato biológico”, concluye.

 

El entrelazamiento cuántico ha sido objeto de otros importantes descubrimientos recientemente. Se ha comprobado que funciona a 1.400 kilómetros de distancia e incluso bajo el agua, así como que es capaz de generar al menos 100 dimensiones cromáticas. Asimismo, se ha comprobado que los electrones entrelazados se comunican entre sí a una velocidad superior a la de la luz,  que el caos clásico y el entrelazamiento cuántico están relacionados o que el espacio-tiempo emerge del entrelazamiento cuántico.

 

(°) Ingeniero. Presidente H. de FAPLEV. Vecino Solidario 2001

 

Una parte del experimento:

Las algas que han servido de base al experiemento. Foto:Northwestern University.

Sobre Inteligencia artificial.

“Más sobre la Inteligencia Artificial”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

El programa  Alpha  Zero aprende por sí mismo a jugar al ajedrez y se convierte en un contendiente fortísimo, capaz de imponerse al mejor programa específicamente diseñado para jugar al ajedrez. El porcentaje del tiempo total de aprendizaje en que AlphaZero jugó cada una de las aperturas de ajedrez más apreciadas (aquí, diez de doce] [David Silver et al. en arXiv: 1712.01815] se ve en el diagrama de abajo.

¿Cómo están cambiando los robots nuestra manera de vivir y de trabajar? En los últimos años hemos asistido a la creación de máquinas capaces de vencer al campeón del mundo de ajedrez, concebir hipótesis científicas y formular predicciones que superan a las de los expertos. ¿Son inteligentes? ¿Cómo nos relacionaremos con ellos en el futuro? En este monográfico digital (en PDF) sobre inteligancia artificial podrás encontrar algunos de los mejores artículos publicados en Investigación y Ciencia sobre los retos científicos, técnicos, cognitivos y éticos que plantean las máquinas pensantes; sin duda, una de las claves de nuestro tiempo.

El algoritmo de autoaprendizaje AlphaZero (una versión más generalizada de AlphaGo Zero, que aprendió por sí mismo a jugar al Go, complejo juego de mesa chino, hasta que llegó a batir a uno de los mejores jugadores humanos) es ahora también un extraordinario jugador de ajedrez. Como cuenta el equipo de la empresa de inteligencia artificial DeepMind en un artículo publicado en arXiv (el repositorio de prepublicaciones de física y otras disciplinas matemáticas), solo necesitó cuatro horas para lograr una competencia ajedrecística, no ya sobrehumana, sino superior a la de los mejores programas de ajedrez: jugó cien partidas contra Stockfish 8, el más poderoso hasta ahora de estos (fue campeón del mundo maquínico en 2016), y ganó 28 sin perder ninguna. Aprendió además el Go y el ajedrez japonés Shogi, y superó también convincentemente a los mejores programas para estos juegos (incluido AlphaGo Zero) con solo unas pocas horas de aprendizaje.

Los mejores programas de ajedrez han sido hasta ahora sistemas especializados, de complicado diseño, concebidos exclusivamente para jugar al ajedrez y cuya capacidad informática de análisis se había desarrollado a lo largo de décadas. AlphaZero sigue un enfoque opuesto, que ya condujo al éxito a AlphaGo Zero: el algoritmo conoce solo las reglas básicas y empieza a jugar, al principio con movimientos arbitrarios, contra sí mismo. Basándose en los resultados que va obteniendo, el programa mejora sus movimientos y aprende muy deprisa cuáles son los más convenientes. Esta forma de aprendizaje parece ser esencialmente superior a construir programas específicos para cada juego: AlphaZero los ha superado en un solo día. La era de los programas cada vez más elaborados podría haber llegado a su fin, como chess24, sitio de Internet dedicado al ajedrez, escribe en Twitter.

El porcentaje del tiempo total de aprendizaje en que AlphaZero jugó cada una de las aperturas de ajedrez más apreciadas (aquí, diez de doce] [David Silver et al. en arXiv: 1712.01815]

¿Cómo están cambiando los robots nuestra manera de vivir y de trabajar? En los últimos años hemos asistido a la creación de máquinas capaces de vencer al campeón del mundo de ajedrez, concebir hipótesis científicas y formular predicciones que superan a las de los expertos. ¿Son inteligentes? ¿Cómo nos relacionaremos con ellos en el futuro? En este monográfico digital (en PDF) sobre inteligancia artificial podrás encontrar algunos de los mejores artículos publicados en Investigación y Ciencia sobre los retos científicos, técnicos, cognitivos y éticos que plantean las máquinas pensantes; sin duda, una de las claves de nuestro tiempo.

(°) Ingeniero, Presidente Honorario de FAPLEV. Vecino Solidario 2001.

Asteroides-Psique.

“Asteroides”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

Estos meses últimos, han tenido la visita de asteroides de diversos tamaños, que han pasado a distancias muy cortas de la Tierra. El colmo es el que pasó hace unos días, el 5 de Diciembre, del tamaño de una ciudad,  que rozó la tierra y no fue advertido ni por la NASA, ni otras entidades encargadas de alerta temprana…..o sea que este visitante por muy poco pudo producir un daño grave, como hacer desaparecer una ciudad mediana.

No estamos para nada preparados para eliminar este tipo de eventos catastróficos.

Hay para el estudio de grandes asteroides un proyecto de la NASA para estudiar sobre  el asteroide Sique, el único metálico.

La agencia espacial explorará el asteroide 16 Psyche, de 200 kilómetros de diámetro, que se cree fue el núcleo de un planeta que quedó destruido. También lanzará la misión Lucy para estudiar varios asteroides y los orígenes del Sistema Solar

La NASA ha seleccionado dos misiones para visitar diferentes asteroides durante la próxima década para conocer más sobre las eras más tempranas del Sistema Solar.

Las misiones, conocidas como Lucy y Psyche, fueron elegidas entre cinco finalistas para comenzar la fase de formulación de la misión. Si siguen adelante, está previsto que se lancen en 2021 y 2023, respectivamente.

«Lucy visitará un entorno rico en los misteriosos asteroides troyanos de Júpiter, mientras que Psyche estudiará un asteroide de metal único, una clase que nunca ha sido visitado antes», dijo en un comunicadoThomas Zurbuchen, administrador asociado del directorio de misiones científicas de la NASA en Washington.

Lucy, una nave espacial robótica, se lanzará en octubre de 2021. Está programada para llegar a su primer destino, un asteroide del cinturón principal, en 2025. De 2027 a 2033, Lucy explorará seis asteroides troyanos de Júpiter. Estos asteroides están atrapados por la gravedad de Júpiter en dos enjambres que comparten la órbita del planeta, uno por delante y otro siguiendo a Júpiter en su circuito de 12 años alrededor del Sol. Se cree que los troyanos son reliquias de una era mucho más temprana en la historia del Sistema Solar, y pueden haberse formado mucho más allá de la actual órbita de Júpiter.

«Esta es una oportunidad única», dijo Harold F. Levison, investigador principal de la misión Lucy en el Southwest Research Institute en Boulder, Colorado. «Debido a que los troyanos son restos del material primordial que formó los planetas exteriores, sostienen pistas vitales para descifrar la historia del «Sistema Solar. Lucy, al igual que el fósil humano del que recibe el nombre, revolucionará la comprensión de nuestros orígenes».

Lucy se basará en el éxito de la misión New Horizons de la NASA a Plutón y el Cinturón de Kuiper, utilizando nuevas versiones de los instrumentos científicos RALPH y LORRI que ayudaron a los logros de la misión. Varios miembros del equipo de Lucy también son veteranos de la misión New Horizons. Lucy también se basará en el éxito de la misión OSIRIS-REx al asteroide Bennu, con el instrumento OTES y varios miembros del equipo OSIRIS-REx.

 

El gran asteroide metálico

La misión de Psyche explorará uno de los objetivos más intrigantes en el cinturón de asteroides principal – un asteroide de metal gigante, conocido como 16 Psyche, aproximadamente tres veces más lejos del sol que la Tierra. Este asteroide mide cerca 210 kilómetros de diámetro y, a diferencia de la mayoría de los otros asteroides que son cuerpos rocosos o helados, se cree que está compuesto principalmente de hierro metálico y níquel, similar al núcleo de la Tierra.

Los científicos se preguntan si Psyche podría ser un núcleo expuesto de un planeta temprano que podría haber sido tan grande como Marte, pero que perdió sus capas rocosas debido a una serie de colisiones violentas hace miles de millones de años.

Puede haber sido ocupado por extraterrestres en otras eras….Hay anomalías extrañas sobre su superficie…

Asimismo, ayudará a los científicos a entender cómo los planetas y otros cuerpos se separaron en sus capas, incluyendo núcleos, mantos y costras, al principio de sus historias.

«Esta es una oportunidad para explorar un nuevo tipo de mundo – no uno de roca o hielo, sino de metal», dijo la investigadora principal de Psyche Lindy Elkins-Tanton, de la Universidad Estatal de Arizona en Tampa. «16 Psyche es el único objeto conocido de su clase en el Sistema Solar, y esta es la única manera en que los seres humanos visitarán un núcleo, aprendiendo sobre el espacio interior visitando el espacio exterior».

Psyche, también una misión robótica, tiene como objetivo el lanzamiento en octubre de 2023, llegando al asteroide en 2030. Para ello tendrá que aprovechar la gravedad de la Tierra para impulsarse en 2024, y después sobrevolar Marte en 2025.

Además de seleccionar las misiones Lucy y Psyche para su formulación, la NASA extenderá la financiación para el proyecto NEOCam (Near Earth Object Camera) por un año adicional. El telescopio espacial NEOCam está diseñado para examinar regiones del espacio más cercano a la órbita de la Tierra, donde se pueden encontrar asteroides potencialmente peligrosos.

 

Posee un intenso campo magnético debido a su motor bimetálico central.

 

(°) Ingeniero, Presidente Honorario de FAPLEV. Vecino Solidario 2001.

Nuevo rover

 

 

“El nuevo rover se construye en USA”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

 

 

El Rover cuenta con nuevos instrumentos de medición, ruedas rediseñadas y más autonomía de desplazamiento (NASA).

 

Desde hace algún tiempo para los astrónomos, el planeta Marte pasó de ser un enigma a un sueño, y de un sueño a un objetivo real y posible, y todo parece indicar que aquel anhelo de la “conquista” lunar quedó en segundo término.

 

Todas las investigaciones y exploraciones se dirigen al planeta rojo. La NASA dio a conocer mediante un video digitalizado como quedará su nuevo Rover, un vehículo todo terreno que está construyendo para la misión programada para el 2020.

 

A través de esta presentación se puede notar que el vehículo espacial es muy similar al Curiosity, que realizó exploraciones en 2012, aunque a diferencia del antiguo modelo, el rover tendrá la capacidad para obtener y recopilar muestras para enviarlas a la Tierra.

 

De acuerdo a la información del Laboratorio de Jets de Propulsión (JPL) el vehículo cuenta con siete nuevos instrumentos de medición, ruedas rediseñadas y más autonomía de desplazamiento. Además, tendrá el objetivo de buscar algún tipo de señal de vida realizando trayectos en regiones inhóspitas.

 

Seguimos encarando la investigación de vida con los microbios y no se da importancia a las anomalías, especialmente las que parecen ruinas, ciudades o monumentos….., yo estoy muy enojado….se sigue con las tonterías….

 

Este “innovador” automotor cuenta con un rayo láser ultravioleta que puede percibir el brillo de átomos de carbono, y además integra en su sistema un radar capaz de analizar lo que yace bajo la superficie, hasta una profundidad de 32 pies.

 

La misión Mars 2020 comprenderá el envío de una nave espacial que transportará el rover, y la grúa denominada “sky crane”, que ayudará a descender a la superficie marciana al todoterreno.

 

(°) Ingeniero, Presidente Honorario de FAPLEV. Vecino Solidario 2001.

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50 bits y aumentando…

“Consiguen un simulador cuántico magnético con más de 50 cúbits

Permitirá explorar la física inaccesible y la materia magnética”

 

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

Científicos norteamericanos han conseguido un simulador cuántico magnético con más de 50 cúbits atómicos que permitirá explorar la física inaccesible, sondear la materia magnética y resolver problemas complejos en química cuántica o diseño de materiales. Estos investigadores confían en llegar a controlar hasta 100 cúbits de iones.

 

Dos equipos independientes de científicos de la Universidad de Maryland (UMD) y del Instituto Nacional de Normas y Tecnologías (NIST) han utilizado más de 50 cúbits atómicos interactivos para la creación de un simulador cuántico magnético, superando así lo conseguido hasta ahora. En los últimos años, los científicos han conseguido controlar entre 10 y 20 cúbits atómicos en simulaciones cuánticas a pequeña escala.

Un simulador cuántico es un sistema cuántico controlable que se usa para simular o emular otros sistemas cuánticos. El magnetismo cuántico describe el comportamiento de átomos individuales que actúan como pequeños magnetos.

 

Como base de esta nueva simulación, uno de estos equipos desplegó hasta 53 cúbits de iones de Iterbio individuales atrapados por electrodos.  El segundo equipo utilizó 51 cúbits de átomos de rubidio sin carga, confinados por rayos láser. Los resultados se han publicado en Nature.

 

Con todos estos cúbits, estos nuevos simuladores cuánticos están a punto de explorar la física inaccesible incluso para los ordenadores actuales más rápidos. Y todavía se puede aumentar el número de cúbits que concentren más átomos en la mezcla. Estos investigadores confían en llegar a controlar 100 cúbits de iones.

 

Cada cúbit iónico es un reloj atómico estable que puede reproducirse con facilidad, explica Christopher Monroe, uno de los investigadores, en un comunicado. Esto significa que el mismo aparato puede ser reprogramado y reconfigurado desde el exterior para adaptarse a cualquier simulación cuántica o futura aplicación cuántica, añade.

 

Aunque los ordenadores modernos, impulsados por transistores, son perfectos para resolver numerosos problemas, fallan cuando quieren manipular más de 20 objetos cuánticos en interacción.

Cuando los cálculos alcanzan sus límites, un simulador cuántico puede ayudar a los científicos a superar los límites de los problemas difíciles. Sólo unos pocos ordenadores cuánticos utilizan cúbits para imitar a la materia cuántica compleja.

 

Los cúbits son sistemas cuánticos aislados y bien controlados que pueden combinar dos o más estados a la vez. Los cúbits se presentan de diferentes formas y los átomos son uno de los principales elementos para conseguirlos.

 

En la actualidad, pequeñas y grandes empresas, así como grupos de investigación, persiguen la construcción de prototipos de ordenadores cuánticos capaces de controlar cada vez más cúbits. Sin embargo, los cúbits son delicados y deben permanecer aislados del entorno para proteger la naturaleza cuántica del ordenador. Cada vez que se añade un cúbit, esta protección se vuelve más difícil.

 

Al revés de lo que ocurre en los circuitos integrados de los ordenadores modernos, los cúbits atómicos residen dentro de una cámara de vacío a temperatura ambiente que mantiene una presión similar a la del espacio exterior.

 

Este aislamiento es necesario para evitar la contaminación del entorno y permite a los científicos controlar con precisión los cúbits atómicos con una red de láseres, lentillas, espejos, fibras ópticas y circuitos eléctricos.

 

El nuevo simulador cuántico es adecuado para sondear materia magnética y problemas relacionados. Pero otros tipos de cálculos pueden necesitar una computadora cuántica más general con interacciones arbitrariamente programables para obtener un desarrollo.

“Se cree que las simulaciones cuánticas son una de las primeras aplicaciones útiles de las computadoras cuánticas”, dice Alexey Gorshkov  coautor del estudio. “Después de perfeccionar estos simuladores cuánticos, podemos implementar circuitos cuánticos y finalmente conectar cuánticamente muchas cadenas iónicas para construir una computadora cuántica a escala real con un dominio mucho más amplio de aplicaciones”.

A medida que buscan agregar aún más cúbits, el equipo cree que su simulador se embarcará en un terreno más desafiante desde el punto de vista computacional, más allá del magnetismo. Según Jiehang Zhang, autor principal del estudio, “llegados a este punto, potencialmente podemos explorar problemas difíciles en química cuántica o diseño de materiales”.

(°) Ingeniero, Presidente Honorario de FAPLEV. Vecino Solidario 2001.

Los láseres manipulan un conjunto de 50 cúbits atómicos para estudiar las dinámicas del magnetismo cuántico.Crédit: E. Edwards/JQI

Ilustración artística de una simulación cuántica. Los láseres manipulan un conjunto de 50 cúbits atómicos para estudiar las dinámicas del magnetismo cuántico.Crédit : E. Edwards/JQI

Cráneo virtual

“Último ancestro común de neandertales y humanos anatómicamente modernos”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

Sabemos que compartimos un antepasado humano común con los neandertales, la especie extinta que fue para nosotros, los humanos anatómicamente modernos, nuestro pariente evolutivo más próximo en la prehistoria. Pero el aspecto de ese antepasado común sigue siendo un misterio, dado que los fósiles del período del Pleistoceno Medio, durante el cual se dividió el linaje original, son extremadamente escasos y parciales.

Ahora, el equipo de Aurélien Mounier, del Centro Leverhulme para Estudios de la Evolución Humana, adscrito a la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, ha aplicado “morfometría digital” y algoritmos estadísticos sobre fósiles de cráneos pertenecientes a la historia evolutiva de ambas especies, y ha recreado por primera vez en 3D la calavera del último antepasado común del Homo sapiens y de los neandertales.

El “fósil virtual” se ha simulado esquematizando un total de 797 “puntos de referencia” sobre cráneos fosilizados procedentes de los casi 2 millones de años de historia de los Homo, incluyendo un fósil de 1,6 millones de años de Homo erectus, cráneos de neandertal encontrados en Europa e incluso calaveras del siglo XIX de la colección Duckworth de Cambridge.

Los puntos de referencia sobre estas muestras proporcionaron un marco evolutivo desde el cual los investigadores pudieron predecir una línea de tiempo para la estructura craneal, o progreso morfológico, de nuestros antepasados. Después introdujeron en la línea de tiempo una calavera moderna escaneada digitalmente, deformándola para que encajase con los puntos de referencia a medida que se movían a lo largo de la historia.

Esto permitió a los investigadores concretar cómo la morfología de ambas especies podría haber convergido en el cráneo del último antepasado común, durante el Pleistoceno Medio, una era que se remonta a hace entre 100.000 y 800.000 años.

El equipo generó tres posibles formas de cráneo ancestral que correspondieron a tres diferentes momentos pronosticados de división entre los dos linajes. Recrearon digitalmente cráneos completos y después los compararon con los pocos fósiles originales y fragmentos de huesos de la época del Pleistoceno.

Esto les permitió concluir qué cráneo virtual era el que encajaba mejor con el antepasado más reciente que compartimos con los neandertales, y qué intervalo fue el más probable para la existencia de ese último antepasado común.

Estimaciones anteriores basadas en ADN antiguo habían predicho que el último antepasado común vivió hace unos 400.000 años. Sin embargo, los resultados obtenidos mediante el “fósil virtual” muestran que la morfología del cráneo ancestral que se acerca más a los fragmentos de fósiles del Pleistoceno Medio encaja mejor con una división de linajes unos 700.000 años atrás; y como esta población ancestral  estaba presente en toda Eurasia, el último antepasado común se originó muy probablemente ahí.

(°) Ingeniero, Presidente Honorario de FAPLEV. Vecino Solidario 2001.

Fósil virtual:

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Aviso de suicidio

“Detectar por escaneo cerebral el deseo de suicidarse”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

 

Una nueva técnica de análisis para escaneos cerebrales es capaz de detectar el deseo de suicidarse en el individuo examinado. La técnica, basada en algoritmos de aprendizaje automático, escruta las alteraciones en el modo en que los cerebros de las personas examinadas representan ciertos conceptos, tales como la muerte y la crueldad.

El riesgo de suicidio es difícil de evaluar y predecir, siendo este la segunda causa principal de muerte entre los adultos jóvenes en países como Estados Unidos.

El desarrollo de la nueva técnica, a cargo del equipo de Marcel Just, de la Universidad Carnegie Mellon, y David Brent, de la de Pittsburgh, ambas entidades en Estados Unidos, ofrece un nuevo enfoque para evaluar los trastornos psiquiátricos que incluyen al suicidio como una de sus posibles consecuencias.

Esta técnica identifica alteraciones asociadas al comportamiento suicida, usando algoritmos de aprendizaje automático para evaluar la representación neural de conceptos específicos relacionados con el suicidio. Esto ofrece una ventana hacia el cerebro y el pensamiento, a través de la cual ver cómo los individuos con ideas suicidas piensan acerca de ello y en conceptos emocionales relacionados. Esto puede permitir dilucidar si alguien está considerando el suicidio a través de lo que está pensando en cuanto a temas relacionados con la muerte.

Para el estudio con el que pusieron a prueba la técnica, Just y Brent presentaron una lista de 10 palabras relacionadas con la muerte, 10 con conceptos positivos y 10 con ideas negativas a dos grupos de 17 personas con tendencias suicidas conocidas y 17 individuos corrientes.

Aplicaron un algoritmo de aprendizaje automático a seis conceptos que eran los que discriminaban mejor entre los dos grupos, mientras los participantes pensaban en cada uno de tales conceptos en el escáner cerebral. Basándose en las representaciones cerebrales de estos seis conceptos, su programa fue capaz de identificar con un 91 por ciento de precisión si un participante pertenecía al grupo de personas corrientes o al de quienes tenían ideas suicidas.

Después, centrándose en los individuos con pensamientos suicidas, utilizaron un enfoque similar para ver si el algoritmo podía discernir a los participantes que habían intentando previamente suicidarse de aquellos que solo habían pensado en ello. El programa pudo distinguir con un 94 por ciento de precisión a los que habían intentando suicidarse.

(°) Ingeniero, Presidente Honorario de FAPLEV. Vecino Solidario 2001.

A la izquierda está el patrón de activación cerebral para el concepto “muerte” en participantes que intentaron suicidarse. La imagen de la derecha muestra el patrón de activación para el mismo concepto en participantes normales. (Imagen: Carnegie Mellon University)

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