Noticias Científicas y Artículos del Equipo Facultativo

Primer Máser de Estado Sólido Continuo a Temperatura Ambiente del Mundo, Construido con Diamante

Imperial College London. Por: Caroline BroganThomas Angus [Photographer]

El máser (amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación), el hermano de frecuencia de microondas más antiguo del láser, se inventó en 1954. Sin embargo, a diferencia de los láseres, que se han generalizado, los máseres se utilizan mucho menos porque para funcionar deben enfriarse a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273 °C).

Sin embargo, este nuevo estudio del Imperial College de Londres y la UCL, y publicado en Nature, informa por primera vez de un máser que puede actuar continuamente a temperatura ambiente.

El investigador principal, el Dr. Jonathan Breeze, del Departamento de Materiales del Imperial, dijo: "Este avance allana el camino para la adopción generalizada de los máseres y abre la puerta a una amplia gama de aplicaciones que estamos deseando explorar. Esperamos que el...

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Imagen Directa de la Función de Onda de una Molécula de Hidrógeno

física física cuántica Jan 22, 2018

La función de onda es un objeto matemático que contiene toda la información medible sobre la partícula que describe. Utilizada con la ecuación de Schrödinger, esta predice el comportamiento de un sistema dinámico utilizando las leyes de conservación y newtonianas. Como objeto teórico, la función de onda no puede ser observada. Sin embargo, el cuadrado de la función, que representa la probabilidad de encontrar la partícula en un lugar determinado, es un observable y ha sido recientemente visualizado directamente por un equipo de Frankfurt (Alemania).

Los científicos eligen observar la molécula de hidrógeno, la más simple, que presenta dos protones y dos electrones. En esta configuración, se crean dos orbitales moleculares mediante la aproximación de combinaciones lineales de orbitales atómicos. La molécula de hidrógeno tiene tantos...

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Nueva Técnica Computacional para Resolver la Ecuación de Schrödinger Para Muchas Partículas

Uno de los objetivos de la teoría de la estructura electrónica es describir con precisión sistemas poliatómicos cada vez más complejos. La cuestión más difícil en este tipo de problemática de muchos cuerpos es describir la correlación de los electrones. Mientras que el 99% de la cuestión se resuelve con el principio de variación clásico, en el 1% restante ocurre mucha física importante. Para estudiar este 1%, existen tres métodos conocidos y uno de ellos se denomina Teoría de Cúmulos Acoplados.

La suposición básica de la teoría de cúmulos acoplados es que la función de onda exacta de muchos electrones puede generarse mediante la operación de un operador exponencial sobre un único determinante. El operador de excitación puede escribirse como una combinación lineal de excitaciones simples, dobles,...

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Según un Nuevo Experimento, la Flecha del Tiempo no es tan Absoluta

El tiempo es una propiedad tan básica de nuestro universo físico que parece que se definiría fácil y claramente en cualquier modelo de física. Sin embargo, si se examina con más detenimiento, el tiempo es una propiedad difícil de precisar y delimitar, y nuestras concepciones "de sentido común" del tiempo pueden no ser tan fiables como podríamos suponer. En consecuencia, una cuestión muy importante y pendiente en la ciencia es: ¿qué es el tiempo?

Tanto la mecánica cuántica como la relatividad general, las dos teorías predominantes de la física moderna, coinciden en que, fundamentalmente, no hay una dirección preferida del tiempo: en la mecánica cuántica, las transformaciones e interacciones de las partículas tienen el mismo aspecto tanto si se producen "hacia delante" como "hacia atrás" en el tiempo, una propiedad conocida como...

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Nuevo Método para Controlar la Superconductividad con Corriente de Espín

Como hemos visto anteriormente, la superconductividad es la propiedad de algún material de conducir la electricidad sin ninguna resistencia. Se pueden utilizar distintos materiales, con la principal diferencia de la temperatura de transición, que puede ser en algún caso una temperatura elevada (en realidad no tan elevada por ahora, sólo 63 K, la temperatura del nitrógeno líquido). Más allá de estos metales especiales, los superconductores basados en el hierro han mostrado fenómenos intrigantes relacionados con la coexistencia del magnetismo y la superconductividad por debajo de la temperatura de transición superconductora. El origen de estos fenómenos sigue siendo objeto de debate, y estudios recientes han mostrado nuevas fases antiferromagnéticas que coexisten con la superconductividad y han informado que la superconducción puede ser suprimida por el campo magnético. La posibilidad de...

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Invención de un Componente Esencial para los Computadores Cuánticos

Por: Dr. Olivier Alirol, Físico de Resonance Science Foundation 

Una de las dificultades de fabricar sistemas cuánticos es que los qubits deben mantenerse coherentes durante todo el proceso. Así, debido a la tecnología actual, los qubits deben estar muy cerca unos de otros, a una distancia entre 10 y 20 nm, para poder comunicarse. Esto deja poco espacio para colocar la electrónica necesaria para que un computador cuántico funcione. Y una de estas partes esenciales para hacer un circuito funcional es el circulador.

El circulador, al igual que el aislante, es crucial en los sistemas de comunicación para la manipulación de las señales. Por ejemplo, en el caso de una señal de RF, el aislador puede utilizarse para proteger a otros componentes de RF de una reflexión excesiva de la señal. Por otro lado, el circulador de RF suele utilizarse para controlar la dirección del flujo de la...

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Nueva Forma de Crear un Monopolo Magnético

En la teoría de Maxwell, sólo faltaba una pieza para una simetría perfecta entre las fuerzas eléctricas y magnéticas, los monopolos magnéticos. Como demostró teóricamente Dirac, la existencia de este único monopolo magnético explicaría la cuantización de la carga eléctrica en todo el Universo. Desde entonces, la búsqueda de estos monopolos magnéticos -como partículas elementales reales o cuasipartículas efectivas- ha sido una gran preocupación para los físicos y es de gran importancia. Su existencia o descubrimiento podría conducir a la unificación de las interacciones fundamentales, otro gran problema de nuestro siglo.

A pesar de la falta de pruebas experimentales de los monopolos elementales en la naturaleza, los monopolos magnéticos pueden surgir de forma indirecta o matemática. Por ejemplo, la rotación nuclear de...

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El Grafeno Podría Contener una Fuente de Energía "Limpia" Ilimitada

Por:  Dr. Olivier Alirol, científico de Resonance Science Foundation

Los procesos estocásticos son omnipresentes en la naturaleza. También conocidos como procesos aleatorios, pueden adoptar múltiples formas, como un paseo aleatorio o un juego de azar. Sus estudios han desempeñado un papel fundamental en el desarrollo de la física moderna, empezando por Langevin y el movimiento browniano bien ilustrado por el grano de polen que flota en el agua. Los recientes avances en la precisión y resolución de las mediciones han ampliado el marco del movimiento browniano a escalas espacio-temporales sin precedentes y a una mayor variedad de sistemas, como la difusión atómica en redes ópticas y la difusión de espín en líquidos. Los estudios de estos sistemas están proporcionando información sobre los mecanismos e interacciones responsables de la estocasticidad.

Por ejemplo,...

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Una Medición más Precisa del Momento Magnético del Protón

El conocimiento preciso de las propiedades del protón, como su masa (radio de carga, y momento magnético, tiempo de vida), pone parámetros para cálculos precisos en la electrodinámica cuántica. Mientras que el modelo estándar tiene dificultades para dar una comprensión concreta de la naturaleza del protón y de sus características, la teoría de Haramein, por el contrario, funciona sorprendentemente bien.

Utilizando la geometría y la lógica puras, el modelo del protón de Schwarzschild (Schwarzschild Proton) y el de la masa holográfica del protón (Holographic mass of the proton) están dando una visión precisa de la naturaleza, la dinámica y los valores de las propiedades del protón, como la masa o el momento magnético anómalo. Sin embargo, las mediciones siguen siendo clave para mejorar los conocimientos actuales y confrontar los...

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Nuevo Fallo en la Teoría de la Energía Oscura

La teoría de la materia y la energía oscura está fracasando muy rápidamente, como informamos en una noticia reciente. Se han presentado varios de los enfoques novedosos más prometedores para explicar la "materia perdida" del universo, pero todos están fracasando; véase por ejemplo, el informe sobre las galaxias en un vórtice superfluido, en el que se discuten modelos alternativos como la gravedad newtoniana modificada y la solución de giro del espaciotiempo de Haramein-Rauscher para la relatividad general.

El problema de la materia oscura, planteado notablemente hace décadas por los estudios dinámicos de los cúmulos de galaxias y por las curvas de rotación planas de las galaxias, sigue resistiendo a las explicaciones. Se ha propuesto una impresionante variedad de partículas exóticas para dar cuenta de la materia oscura, y también teorías de gravedad modificada como...

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