ÚLTIMAS NOTICIAS INFORMÁTICA/INFOTECNOLOGÍA/CUÁNTICA: UNA PUERTA LÓGICA CUÁNTICA QUE COMBINA LA LUZ Y LA MATERIA Científicos del Instituto Óptico Cuántico Max- Plack han logrado abrir una puerta hacia la lógica cuántica usando un único fotón y un único átomo. En el experimento, descrito en un estudio en Nature, los estados binarios 0 y 1 son representados por las dos orientaciones del espín de un átomo (arriba o abajo), y por los dos estados de polarización de un fotón óptico (circular izquierda o derecha), respectivamente. El átomo está atrapado dentro de una cavidad formada por dos espejos. Las propiedades de esta cavidad se eligen de tal manera que el átomo y la cavidad formen un sistema fuertemente acoplado. Las luces cuánticas se preparan como pulsos débiles de láser que contienen menos de un fotón de promedio. El sistema híbrido átomo-fotón puede actuar como una puerta lógica clásica, lo que podría suponer un gran paso hacia un ordenador cuántico universal. "La comunicación cuántica, utilizando fotones al vuelo, y el procesamiento de datos con átomos o iones, han sido considerados como campos de investigación separados hasta el momento", señala el prof. Gerhard Rempe, Director en MPQ y jefe de la División de Dinámica Cuántica. "En nuestro experimento fusionamos ambas técnicas. En particular, nuestra puerta cuántica podría implementarse fácilmente en una red en la que los átomos sirven como nodos estacionarios para el almacenamiento de información, mientras que los fotones transmiten la información entre dichos nodos, incluso a grandes distancias. De esta manera esperamos contribuir a la realización de un ordenador cuántico escalable”. 1
INFORMÁTICA/INFOTECNOLOGÍA/CUÁNTICA: UN ENTRAMADO DE LUZ QUE ATRAPA ÁTOMOS DE ENERGÍA PODRÍA ALIMENTAR REDES DE INFORMÁTICA CUÁNTICA Científicos del MIT y de la Universidad de Harvard han desarrollado un nuevo método para la conexión de átomos y de luz que podría ayudar en el desarrollo de sistemas de informática cuántica de gran alcance. La nueva técnica permite a los investigadores vincular un único átomo de rubidio, un metal, con un fotón o partícula de luz. Esto permite al átomo y al fotón intercambiarse su estado cuántico respectivamente, proporcionando un mecanismo a través del cual podrían llevarse a cabo operaciones de informática cuántica. Los científicos también creen que su técnica les permitirá aumentar la densidad o el número de interacciones útiles que ocurren en un espacio pequeño, ampliando así la cantidad de procesamiento disponible de informática cuántica. "Este es un gran avance en este sistema," dice Vladan Vuletić, profesor en el Departamento de física del MIT y del laboratorio de investigación de electrónica (RLE), y coautor del artículo publicado en la revista Nature. "Hemos demostrado básicamente que un átomo puede intecambiar su fase con un fotón. Y el fotón puede intecambiar su fase con un átomo." Es decir, los fotones pueden tener dos estados de polarización, y la interacción con el átomo puede cambiar el fotón de un estado a otro; por el contrario, la interacción con el fotón puede cambiar de fase del átomo, que es equivalente a cambiar el estado cuántico del átomo de un estado "base" a uno "emocionado". De esta manera el acoplamiento átomo-fotón puede servir como interruptor cuántico para transmitir información — el equivalente a un transistor en un sistema informático clásico. Y colocando muchos átomos dentro del mismo campo de luz, los investigadores podrían ser capaces de construir redes que puedan procesar información cuántica de manera más eficaz. ENERGÍA/NANOTECNOLOGÍA/CIENCIA DE LOS MATERIALES: INVESTIGADORES MUESTRAN UN VUELO ACCIONADO POR COMBUSTIBLE CREADO A PARTIR DE AGUA DE MAR El Laboratorio Estadounidense de Investigación Naval (NRL) ha desarrollado una tecnología para extraer simultáneamente dióxido de carbono e hidrógeno del agua de mar y convertir los dos gases con un combustible de hidrocarburo líquido, como posible sustituto del combustible basado en el petróleo. 2
El equipo de investigación mostró el vuelo de una réplica de P-51 radio-controlado, propulsado por un motor de combustión interna, alimentado por hidrocarburo líquido. "Esta es la primera vez que se demuestra que tecnología de esta naturaleza tiene potencial para evolucionar del laboratorio hasta la implementación comercial a gran escala," dijo Willauer. El coste previsto del combustible utilizando estas tecnologías está es de $3 a $6 por galón, y con una financiación suficiente y asociaciones, este enfoque podría ser comercialmente viable dentro de los próximos siete a diez años. CIENCIA COGNITIVA/NEUROCIENCIA/ELECTRÓNICA/ENERGÍA: UN “MAPA” NEUROMÓRFICO INFORMATIZADO
Ingenieros eléctricos del Instituto de Tecnología de Georgia han publicado un mapa que detalla técnicas innovadoras analógicas que podrían hacer posible construir un ordenador práctico neuromórfico (inspirado en el cerebro) que al tiempo minimizaría las necesidades de energía. "Un sistema analógico-digital configurable podría tener una mejora de eficiencia de energía de hasta 10.000 veces en comparación con un sistema totalmente digital," dijo Jennifer Hasler, profesora en la Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering (EPE) y pionera en el uso de técnicas analógicas para informática neuromórfica. "Esta es la primera vez que se ha intentado hacer un mapa detallado neuromórfico," dijo Hasler. "Describimos técnicas informáticas específicas que podrían ofrecer un progreso real en los sistemas neuromórficos." A diferencia de la informática digital, en la que equipos pueden abordar muchas aplicaciones diferentes mediante diferentes programas de procesamiento, los circuitos analógicos necesitaban un cable de conexión para abordar una sola aplicación. Por ejemplo, los teléfonos móviles utilizan circuitos analógicos energéticamente eficientes para un número de funciones específicas, incluyendo la captura de voz del usuario, amplificación de las señales de voz entrante y controlar la energía de la batería.
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Ya que los dispositivos analógicos no tienen que procesar códigos binarios como los ordenadores digitales, su funcionamiento puede ser más rápido y necesita de menos energía. Pero los circuitos analógicos tradicionales están limitados porque están construidos para una aplicación específica, tales como procesamiento de señales o controlar la energía. No tienen la flexibilidad de los dispositivos digitales que pueden procesar el software, y son vulnerables a problemas de desajuste de señal, o ruido. Pero en los últimos años, Hasler ha desarrollado un nuevo enfoque para la informática analógica, en la que circuitos analógicos integrados basados en silicio toman el mando de muchas de las funciones que ahora desempeñan los conocidos circuitos integrados digitales. Estos chips analógicos se pueden reconfigurar rápidamente para proporcionar una amplia gama de capacidades, de manera que se asemejen a las técnicas digitales convencionales en algunas formas de procesamiento. Hasler y su grupo de investigación han desarrollado dispositivos llamados matrices analógicas programables de campo (FPAA), que son circuitos integrados digitales, omnipresentes en la informática moderna; Se pueden reconfigurar tras su producción, de ahí la frase "programable en campo." En el trabajo, los investigadores discuten maneras de aumentar la eficiencia energética, el rendimiento y el tamaño para eventualmente lograr sistemas neuromórficos a gran escala. "Un concepto importante aquí es que tenemos que construir primero sistemas más pequeños capaces de una simple representación de una capa de la corteza del cerebro humano", dijo Hasler. "Cuando ese sistema se haya demostrado con éxito, podremos entonces copiarlo de manera que aumente su complejidad y rendimiento." Entre los obstáculos principales de la informática neuromórfica están los problemas de comunicación involucrados en circuitos de redes integrados de manera que pudieran reproducir la cognición humana. En su documento, Hasler y Marr enfatizan la interconectividad local para reducir la complejidad.
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NANOTECNOLOGÍA/CIENCIA DE LOS MATERIALES: UN ADHESIVO INSPIRADO EN EL GECKO, FUNCIONA EN SUPERFICIES REALES El gecko es un tipo de lagarto capaz de subir superficies verticales. Investigaciones recientes han demostrado que la planta de las patas del gecko está cubierta de millones de estructuras parecidas a pelos microscópicos y cada uno de ellos termina en hasta mil estructuras llamadas espátulas. Son éstas las que fijan el gecko a la superficie mediante la tenue atracción de cargas eléctricas opuestas que se da entre las moléculas de los pelos y las moléculas de la superficie en cuestión. Las cargas se atraen y como los dedos de pie de geckos tienen hasta 2 millones de pelitos, y como cada pelito luego se divide de 100 a 1.000 ramitas, el número de nano imanes es inmenso. Cuanto más pasea el gecko, más fuerza tiene. Científicos han investigado por qué no se ensucian los pies los geckos y han descubierto que la propia fuerza de atracción de las moléculas impide que partículas de suciedad puedan pegarse a los pies de estos pequeños animales. En efecto, los pies de este pequeño lagarto se auto-limpian constantemente. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst describen una nueva versión más versátil de su invención, Geckskin, un adhesivo que puede adherirse fuertemente a una amplia gama de superficies, pero se libera fácilmente, como patas de las lagartijas. "Imagina que pegas tu tablet en una pared para ver tu película favorita y luego, cuando desees, puedes moverla a una nueva ubicación, sin necesidad de molestos agujeros en la pared pintada," dice el profesor de ciencia de los polímeros y de ingeniería Al Crosby. Geckskin es un adhesivo reutilizable del que ya se había demostrado previamente que podía sostener grandes cargas en superficies lisas como el vidrio. Crosby, el investigador Dan King, junto con otros investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst incluyendo profesor de biología Duncan Irschick , han publicado un informe en la edición actual de Materiales Avanzados, ampliado su teoría del diseño de Geckskin, ampliando la variedad de superficies a las que se puede adherir, tales como paneles de yeso y madera. A diferencia de otros materiales, la invención de la U.Massachussets Amherst no se basa en la imitación de los diminutos pelos nanoscópicos que se encuentran en los pies del gecko , sino que se basa en " la adhesión drapeada ", que se deriva del sistema de la piel - tendón-hueso anatómico integral del gecko . En Geckskin , los investigadores crearon esta capacidad adherente mediante la combinación de elastómeros blandos y tejidos ultra- rígidos como el vidrio o las telas de fibra de carbono . Irschick señala: "Geckskin muestra la capacidad 5
de adherirse a diferentes superficies de uso común, lo que supone grandes posibilidades junto a las nuevas tecnologías en el hogar o la oficina." Futuras aplicaciones podrían incluir guantes para subir paredes, vendas y otras herramientas médicas más eficaces, nuevas herramientas para escalar montañas, cinta adhesiva más potente etc. http://www.youtube.com/watch?v=SayqhqTZoxI&feature=youtu.be ELECTRÓNICA/NANOTECNOLOGÍA/CIENCIA DE LOS MATERIALES: OBSERVADOS POR PRIMERA VEZ EXCITONES EN ACCIÓN Un excitón es una cuasipartícula (o excitación elemental) de los sólidos, formada por un electrón y un hueco, ligados a través de la interacción coulombiana. Se da únicamente en semiconductores y aislantes. Los excitones - responsables de la transferencia de energía dentro de dispositivos tales como células solares, LEDs y circuitos semiconductores- ya habían sido entendidos teóricamente desde hace décadas. Pero el movimiento de excitones dentro de los materiales nunca había sido observado directamente. Ahora, científicos han logrado esa hazaña, fotografiando directamente excitones en movimiento. Esto podría permitir importantes avances en electrónica, así como una mejor comprensión de los procesos naturales de transferencia de energía, como la fotosíntesis. La investigación se describe esta semana en la revista Nature Communications, en un artículo co-escrito por los investigadores posdoctorales del MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) Gleb Akselrod y Parag Deotare, los profesores Vladimir Bulovic y Marc Baldo, y otros cuatro investigadores. "Esta es la primera observación directa de los procesos de difusión de excitones", dice Bulovic, "lo que demuestra que la estructura cristalina puede afectar dramáticamente al proceso de difusión". "Los excitones están en el corazón de los dispositivos que son relevantes en la tecnología moderna", replica Akselrod: Las partículas determinan cómo se mueve la energía en la nanoescala. La eficiencia de los dispositivos de energía fotovoltaica y los LEDs depende de lo bien que se muevan los excitones dentro de la materia, añade. Un excitón, que viaja a través de la materia como si se tratara de una partícula, se empareja con un electrón, que lleva una carga negativa, con un lugar en el que se ha eliminado un electrón, conocido como un agujero. En general, tiene una carga neutra, pero puede dar lugar a energía. Por ejemplo, en una célula solar, un fotón entrante puede golpear un electrón, dando inicio a un nivel de energía más alto. Esa energía se propaga a través del material como un excitón: Las partículas mismas no se mueven, 6
pero la energía impulsada se pasa a lo largo de una a otra. Tal como refleja la imagen adjunta, el diagrama de un excitón dentro de un cristal tetraceno, utilizado en estos experimentos, muestra la línea a través de la que se recogieron los datos. Esos datos, trazados a continuación como una función tanto de la posición (eje horizontal) y el tiempo (eje vertical) proporciona la primera información detallada obtenida sobre cómo los excitones se mueven a través del material. BIOMEDICINA/LONGEVIDAD: CONFERENCIA INTERNACIONAL SOBRE EL ENVEJECIMIENTO Y LA ENFERMEDAD 2014
Fechas: 1 – 2 noviembre de 2014 Ubicación: Beijing, China La Conferencia Internacional de 2014, sobre el envejecimiento y la enfermedad (ICAD 2014) es una de las principales conferencias internacionales para la presentación de las novedades y avances fundamentales en los campos del envejecimiento y de enfermedades relacionadas con la edad. El propósito de la conferencia es que los científicos, académicos y estudiantes de las universidades y los institutos de investigación de todo el mundo presenten sus actuales actividades de investigación en curso y por tanto fomentar las relaciones en cuanto a investigación. Esta conferencia ofrece oportunidades a los delegados de intercambiar nuevas ideas y experiencias cara a cara, establecer relaciones de negocios o de investigación y encontrar socios globales para una futura colaboración. También sirve para fomentar la comunicación entre investigadores y profesionales que trabajen en una amplia variedad de áreas científicas con un interés común en la lucha contra el envejecimiento y enfermedades relacionadas con la edad. Temas: Vivir mejor y por más tiempo Sesión 1: Daños en el ADN, los telómeros y la enfermedad Sesión 2: las células madre, envejecimiento y enfermedad Sesión 3: Envejecimiento, el metabolismo y la enfermedad Sesión 4: Envejecimiento y las enfermedades cardiovasculares Sesión 5: Las enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad Sesión 6: Genética, envejecimiento y enfermedad Sesión 7: Envejecimiento y enfermedad cerebrovascular Sesión 8: Envejecimiento, inmunidad y explicación Sesión 9: Envejecimiento, oxidación de proteínas y enfermedad Sesión 10: Envejecimiento del sistema y enfermedad Sesión 11: Envejecimiento hormonal y enfermedad Sesión 12: VIH/SIDA y el envejecimiento
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LINKS ESPAÑOL: BIOGRAFÍA RAY KURZWEIL: http://es.wikipedia.org/wiki/Raymond_Kurzweil INTELIGENCIA ARTIFICIAL, EL FUTURO DEL HOMBRE: https://sites.google.com/site/ciberneticamatematica/ REVISTA ELECTRÓNICA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA, SOCIEDAD Y CULTURA: http://www.tendencias21.net/ EL MUNDO ENTREVISTA A RAY KURZWEIL, ENERO 2014: http://www.elmundo.es/opinion/2014/01/11/52d0b714e2704eb4058b4569.html ENGLISH: KURZWEIL ACCELERATING INTELLIGENCE: http://www.kurzweilai.net/
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