La luz, como hielo

“La luz sólida”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

 

 

En un asombroso experimento se ha conseguido que unos fotones (las partículas de la luz) se comporten de un modo nuevo, nunca antes visto.

 

Para preparar el experimento, el equipo internacional de Andrew Houck, Hakan Türeci y Darius Sadri, de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos, creó una estructura que contenía cien mil millones de átomos preparados de tal modo que podían actuar como un solo “átomo artificial”. Este átomo artificial fue colocado cerca de unos fotones.

 

Mediante un fenómeno de la mecánica cuántica, los fotones “heredaron” algunas de las propiedades del átomo artificial, en cierto sentido conectándose a él. En este sistema, los investigadores consiguieron crear un nuevo comportamiento fotónico, consistente en que los fotones comenzaron a interactuar como si en algunos aspectos fuesen partículas de materia.

 

Estas interacciones hicieron adquirir a la luz un comportamiento colectivo completamente nuevo, similar a las fases de la materia, como líquidos y cristales, estudiadas en la física de la materia condensada.

 

A veces la luz se comporta como una onda y otras veces como una partícula. En el laboratorio de la Universidad de Princeton, los investigadores han obtenido un nuevo comportamiento. Estos científicos crearon una situación en la cual la luz se comportó de un modo capaz de permitir a dos fotones interactuar entre sí con mucha fuerza. En un modo de operación, el comportamiento de la luz se asemeja al movimiento de un líquido; en la otra, la luz se “congela” como un sólido

 

Estas luz que cuerpo son usadas por los extraterrestres como armas.

 

 

 

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

 

 

 

Las .oscilaciones de fotones crean una imagen de luz “congelada”. (Imagen: J. Raftery, D. Sadri, S. Schmidt, H.E. Türeci, y A. A. Houck)

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El olvido es de todos.

“La Inteligencia Artificial, podrá olvidar cómo la humana”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

 

La memoria es una función del cerebro que permite al organismo codificar, almacenar y recuperar la información del pasado. El olvido es una acción involuntaria que consiste en dejar de recordar, o de guardar en la memoria, información adquirida.

Ambas funciones cerebrales son fundamentales para la vida, ya que el cerebro puede funcionar bien no sólo porque es capaz de recordar, sino también de olvidar, una acción que tiene que ver con el debilitamiento de ciertas conexiones sinápticas (entre neuronas).

Ahora, los científicos han descubierto por primera vez que en la naturaleza existe un material que también es capaz de olvidar de la misma forma que lo hace el cerebro. El descubrimiento se ha producido en un cristal cuántico llamado perovskita cuántica. “Es difícil crear un material no vivo que muestre un patrón que se asemeje a un tipo de olvido, pero el material específico con el que trabajamos puede imitar ese tipo de comportamiento”, explica su descubridor, Subramanian Sankaranarayanan, en un comunicado. 

Inspirados en el olvido humano -cómo nuestro cerebro descarta datos innecesarios para dar cabida a nueva información-, científicos del Laboratorio Nacional Argonne, del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), en colaboración con el Laboratorio Nacional Brookhaven y de tres universidades, realizaron un estudio que combinó simulación cuántica mediante un superordenador y caracterización de rayos X de un material que “olvida” gradualmente. 

La perovskita cuántica ofrece a los investigadores un modelo no biológico más simple de lo que podría parecer el “olvido” en un nivel electrónico. Muestra una respuesta adaptativa cuando los protones se insertan y eliminan repetidamente que se asemeja a la desensibilización del cerebro a un estímulo recurrente.

La perovskita parece “adaptarse” o “habituarse” cuando los científicos juguetean con sus protones. “Cuando los científicos agregan o eliminan un protón de la retícula de perovskita, la estructura atómica del material se expande o contrae de forma espectacular para adaptarse a un proceso llamado ‘respiración reticular'”, explica Badri Narayanan, otro miembro del equipo de investigación.

Sin embargo, a medida que se repite este proceso, la perovskita cambia sus propiedades para acomodarse a su entorno inusual, hasta que eventualmente parece “olvidar” que las cosas fueron alguna vez diferentes. Se trata de  un efecto fascinante en el nivel cuántico que representa el primer mecanismo conocido fuera de un cerebro biológico que puede imitar tan de cerca el olvido neurológico. 

A medida que el material responde a los protones que los científicos agregan y restan, su capacidad para resistir una corriente eléctrica puede verse gravemente afectada. Este comportamiento permite que el material sea programado efectivamente, como un ordenador, mediante el dopaje de protones. Esencialmente, un científico podría insertar o eliminar protones para controlar si la perovskita permitiría o no una corriente.

El proceso podría ser utilizado para crear inteligencia artificial más avanzada, para dotar a las máquinas del tipo de flexibilidad y complejidad que vemos en nuestros cerebros, pero que es difícil de duplicar en otros materiales naturales. La investigación también puede ayudar a los científicos a comprender mejor cómo estos mecanismos podrían funcionar dentro de los cerebros biológicos.

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

Foto: Ars Electronica

 

Viejo invento de Tesla.

“El Receptor de Energía Libre y Gratuita de Nikola TESLA”

 

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

Si usted es principiante, piense en este aparato como un panel solar-eléctrico. Sin embargo, la invención de Tesla es muy diferente, pero lo más cercana en cuanto a la tecnología convencional es la fotovoltaica. Tiene más de 80 años de antig[uedad este invento de Tesla.

 

Una diferencia radical es que los paneles convencionales solares-eléctricos consisten de un substrato revestido con silicio cristalino; este último usa silicio amorfo. Los paneles solares convencionales son caros, y, cualquiera sea el revestimiento, son fabricados por procesos cuasi “esotéricos”.

 

Pero el panel solar de Tesla es simplemente un brillante metal lustroso plateado con un revestimiento transparente de algún material aislante que hoy puede ser un plástico en spray.

Clave una de estos paneles (parecido a antena) colocándolo arriba, en el aire; cuanto más alto, mejor, y conéctelo a un lado del condensador, el otro extremo del cable, va al terreno (descarga a tierra). Ahora la energía del sol se carga en el condensador. Conecte a través del condensador algún tipo de dispositivo (switch) para que pueda ser descargado en intervalos rítmicos, y tendrá entonces, una salida eléctrica.

 

Tesla nos demuestra, a través de su patente, que es simple conseguir energía eléctrica gratuita.

Cuanto más grande es el área del plato aislado, más energía usted consigue.

Pero esto es más que un ‘panel solar” porque no necesita necesariamente que sol brille. También produce energía de noche.

 

Por supuesto, esta es imposible según la ciencia oficial.

 

Por esto, usted no podría conseguir una patente sobre tal invención hoy. Muchos inventores han aprendido esta dura lección. El mismo Tesla tuvo problemas con los examinadores de las patentes, pero hoy los inventores de dispositivos generadores de energía gratuita la tienen mucho más dificil.

 

La mayoría de los responsables de las oficinas de Patente en USA, por ejemplo, están muy ligados a gigantescas empresas con intereses creados (como en el caso de la época de Reagan, cuya oficina encargada de las patentes, estaba a cargo de un ex alto ejecutivo de Phillips Petroleum.)

 

El receptor de Tesla, de energía libre se patentó en 1901 como “Un Aparato para la Utilización de Energía Radiante”. La patente se refiere a “el sol, así como también otras fuentes de energía radiante, como rayos cósmicos.”

 

Que el dispositivo trabaje de noche se explica desde el punto de vista que a la noche es el momento de mayor disponibilidad de rayos cósmicos.

 

Tesla también se refiere al terreno como “un vasto depósito de electricidad negativa.”
Tesla estaba fascinado por la energía radiante y sus posibilidades de convertirse en energía libre y gratuita.

 

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

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Quarks entrelazados.

“Entrelazamientos de quarks y las nuevas físicas”

Compilado por Manlio E. Wydler (°)

Recientemente, un grupo de físicos propuso una respuesta en forma de ‘agujeros de gusano’ o túneles gravitacionales.

El grupo demostró que, mediante la creación de dos agujeros negros entrelazados que se separaban a continuación, se formaba un agujero de gusano -esencialmente un ‘atajo’ a través del universo-, que conectaba a los agujeros negros distantes entre sí. Ahora, un físico del Massachusetts Institute of Technology (MIT, de Boston, EE.UU.) ha descubierto que, observada a través de la teoría de cuerdas‎, la creación de dos quarks -los bloques de los que están hechos los protones y los neutrones- entrelazados da lugar simultáneamente a un agujero de gusano que conecta el par.

Los resultados teóricos refuerzan la relativamente nueva y emocionante idea de que las leyes de la gravedad que mantienen unido el universo pueden no ser fundamentales, sino que surgen de algo más: el entrelazamiento cuántico.

Julian Sonner, un post-doc senior del Laboratorio de Ciencia Nuclear y Centro de Física Teórica de MIT, ha publicado sus resultados en la revista Physical Review Letters, donde aparece junto con un artículo relacionado de Kristan Jensen, de la Universidad de Victoria (Canadá) y Andreas Karch, de la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.)

LA ENMARAÑADA RED QUE ES LA GRAVEDAD 

Desde que la mecánica cuántica fue propuesta por primera vez hace más de un siglo, el principal desafío para los físicos de ese ámbito ha sido explicar la gravedad en términos de la mecánica cuántica. Si bien la mecánica cuántica funciona muy bien en la descripción de las interacciones a nivel microscópico, no explica la gravedad, un concepto fundamental de la relatividad, una teoría propuesta por Einstein para describir el mundo macroscópico.

Por lo tanto, parece que hay una barrera importante para la conciliación de la mecánica cuántica y la relatividad general; durante años, los físicos han tratado de llegar a una teoría de la gravedad cuántica para casar los dos campos. Una teoría de la gravedad cuántica sugiere que la gravedad clásica no es un concepto fundamental, como propuso Einstein por primera vez, sino que surge de un fenómeno más básico, basado en la cuántica. En un contexto macroscópico, esto significaría que el universo está formado por algo más fundamental que las fuerzas de la gravedad.

Aquí es donde el entrelazamiento cuántico podría desempeñar un papel. Podría parecer que el concepto de entrelazamiento -uno de los más fundamentales en la mecánica cuántica- está en conflicto directo con la relatividad general: dos partículas entrelazadas, ‘comunicándose’ a través de grandes distancias, tendrían que hacerlo a velocidades superiores a las de la luz, lo que sería una violación de las leyes de la física, según Einstein.

Por consiguiente, puede resultar sorprendente que el uso del concepto de entrelazamiento para construir el espacio-tiempo sea un paso importante hacia la reconciliación de las leyes de la mecánica cuántica y la relatividad general.

POR EL “TÚNEL” HACIA LA QUINTA DIMENSIÓN 

Los físicos Juan Maldacena, del Instituto de Estudios Avanzados, y Leonard Susskind, de la Universidad de Stanford (California, EE.UU.) propusieron una solución teórica en forma de dos agujeros negros entrelazados.

Cuando los agujeros negros estaban entrelazados, y luego se separaban, los teóricos encontraron que lo que surgía era un agujero de gusano, un túnel a través del espacio-tiempo que se cree que está sostenido por la gravedad. La idea parecía sugerir que, en el caso de los agujeros de gusano, la gravedad surge de un fenómeno más fundamental, los agujeros negros entrelazados.

Siguiendo el trabajo de Jensen y Karch, Sonner ha tratado de abordar esta idea a nivel de los quarks. Para ver lo que surge a partir de dos quarks entrelazados, primero generó quarks utilizando el efecto Schwinger, un concepto en la teoría cuántica que permite crear partículas de la nada. Más precisamente, el efecto, también llamado “creación de pares”, permite que dos partículas surjan del vacío, “sopa de partículas efímeras”.

Bajo un campo eléctrico se puede, como explica Sonner en la información de MIT, “atrapar un par de partículas” antes de que desaparezcan de nuevo en el vacío. Una vez extraídas, estas partículas se consideran entrelazadas.

Sonner mapeó los quarks entrelazados en un espacio de cuatro dimensiones, considerado una representación del espacio-tiempo. En cuanto a la gravedad, se considera que existe en la siguiente dimensión, ya que de acuerdo con las leyes de Einstein, actúa “curvando” el espacio-tiempo; es decir, que existe en la quinta dimensión.

LA NUEVA GEOMETRÍA 

Para ver qué geometría puede surgir en la quinta dimensión a partir de los quarks entrelazados en la cuarta, Sonner empleó la dualidad holográfica, un concepto de la teoría de cuerdas: Aunque un holograma es un objeto de dos dimensiones, contiene toda la información necesaria para representar una visión tridimensional. Esencialmente, la dualidad holográfica es una manera de derivar una dimensión más compleja a partir de la dimensión inmediatamente inferior.

Usando la dualidad holográfica, Sonner derivó los quarks entrelazados, y descubrió que lo que surgía era un agujero de gusano que conectaba a ambos, lo que implica que la creación de quarks crea al mismo tiempo un agujero de gusano.

A nivel más fundamental, los resultados sugieren que la gravedad puede, de hecho, emerger del entrelazamiento. Lo que es más, la geometría, o curvatura, del universo tal y como lo describe la gravedad clásica, pueden ser una consecuencia del entrelazamiento, como la existente entre los pares de partículas unidos entre sí por los túneles en forma de agujeros de gusano.

Es la representación más básica hasta ahora que tenemos de cómo el entrelazamiento da lugar a una especie de geometría”, explica Sonner. “¿Qué pasa si se pierde parte de este entrelazamiento, y qué le ocurre a la geometría? Hay muchos caminos que pueden recorrerse en esta investigación, y este trabajo puede llegar a ser muy útil en ese sentido”.

El entrelazamiento de los quarks, permiten estar inmediatamente conectados, no solo al confín del Universo expansivo, sino a todos los expansivos y retrayentes de todo el MULTIVERSO.

La gravedad es un subproducto del entrelazamiento de los quarks y la relación con la electricidad y el magnetismo, se genera íntimamente en estos factores.

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

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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.

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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.