Noticias Científicas y Artículos del Equipo Facultativo

Dispositivo Plasmomecánico Modula, Transduce y Amplifica la Luz

física cuántica Apr 23, 2018

Por: Dra. Amira Val Baker.

La interacción de la luz con la materia es un campo de estudio activo, cuya comprensión mejora cada día a escalas cada vez más pequeñas. El límite anterior de la comprensión acaba de romperse con la introducción de un dispositivo plasmomecánico que permite modular la interacción de la luz y la materia en rangos de energía precisos por debajo del límite de difracción.

El efecto fotoeléctrico demuestra la interacción de la luz con la materia: un fotón que incide sobre un metal induce el flujo de electrones. Este efecto ha sido enormemente beneficioso para nuestra capacidad de aprovechar y modular la energía. Sin embargo, para lograr una mayor velocidad y efectos más precisos, debemos ser capaces de modular la energía a sub-longitudes de onda, es decir, a escalas más pequeñas que la longitud de onda de la luz en...

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Científicos Proponen una Prueba Factible de la Gravedad Cuántica

La física unificada es una descripción integrada de todos los fenómenos físicos, desde la mecánica cuántica hasta la relatividad general, que es totalmente coherente en ambos regímenes extremos. La realización de un modelo singular que puede describir comportamientos y propiedades fundamentales desde las escalas más pequeñas hasta las más grandes se encontró en el estudio del físico Nassim Haramein: Quantum Gravity and the Holographic Mass -abreviado QGHM-En dicho estudio, Haramein encuentra una ecuación unificadora que describe el origen de la masa en función de la geometría del espacio-tiempo cuantizado a la escala de Planck -dando la masa exacta de los agujeros negros de tamaño astronómico y de los objetos de dominio cuántico como el protón y electrón-, mostrando cómo esta geometría cuántica del...

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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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Se Confirma la Coherencia Cuántica que Subyace a la Magnetorrecepción en Especies Aviares

Las aves pueden ver los campos magnéticos de la Tierra, y por fin sabemos cómo es posible.

Por: Michelle Starr

El misterio de la navegación de los pájaros podría estar finalmente resuelto: no es el hierro de sus picos el que les proporciona una brújula magnética, sino una proteína recientemente descubierta en sus ojos que les permite "ver" los campos magnéticos de la Tierra.

Estos descubrimientos son cortesía de dos nuevos trabajos, uno sobre los petirrojos y otro sobre los pinzones cebra.

La elegante proteína del ojo se llama Cry4 y forma parte de una clase de proteínas llamadas criptocromos, fotorreceptores sensibles a la luz azul que se encuentran tanto en plantas como en animales. Estas proteínas desempeñan un papel en la regulación de los ritmos circadianos (regulating circadian rhythms.).

En los últimos años también se ha demostrado que, en las aves,...

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Túnel Cuántico para Aprovechar la Electricidad del Calor de la Tierra

física cuántica Feb 12, 2018

Hoy en día es habitual utilizar paneles solares para convertir los rayos solares en electricidad, pero ¿qué pasa con el resto de rayos que absorbe la superficie de la Tierra?

La luz del sol es absorbida por la superficie de la Tierra, sus océanos y la atmósfera, y se reemite continuamente como radiación infrarroja; entonces, ¿por qué no se utiliza esta energía como electricidad? Los paneles solares funcionan mediante el efecto fotoeléctrico, o más concretamente el efecto fotovoltaico, en el que la luz que incide sobre un metal provoca la emisión de electrones que se excitan para moverse como carga a través del metal. La cantidad de carga -corriente eléctrica- que se puede generar depende de la longitud de onda de los fotones y de la longitud de onda umbral del metal. La luz solar se encuentra principalmente en las longitudes de onda visibles e infrarrojas y una pequeña...

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Científicos han Creado un Rayo Tractor Acústico

física cuántica Feb 06, 2018

Es sorprendente lo que se puede conseguir con las ondas acústicas. En las dos últimas décadas, los científicos han demostrado la creación de fotones con el efecto de sonoluminiscencia, la levitación acústica (acoustic levitation ) y el holograma sonoro (sound hologram). Los vórtices acústicos son otro efecto interesante. Se han estudiado ampliamente por su capacidad para atrapar partículas y, recientemente, un equipo logró el atrapamiento tridimensional estable de partículas Rayleigh (es decir, partículas con un radio menor que la longitud de onda a λ).

Estos vórtices acústicos son campos de ondas con una dislocación helicoidal en el frente de ondas en fase y un nulo de amplitud en el pasador del eje. Estos frentes de onda helicoidales pueden generarse utilizando varios métodos entre los que destaca el uso de sistemas phased array porque permiten...

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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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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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La Disposición Especial de la Materia en las Biomoléculas Protege la Coherencia Cuántica

Se han producido fotones cuánticos entrelazados en una clase de macromoléculas biológicas conocidas como proteínas verdes fluorescentes (derivadas de organismos bioluminiscentes como las medusas). Además de producir fotones entrelazados, se descubrió que la estructura y la forma de la proteína verde fluorescente (GFP) protegían los fotones de la decoherencia por fuentes ambientales. El reciente experimento ha dado un vuelco al pensamiento convencional reinante sobre la posibilidad de estados cuánticos no triviales en el sistema biológico.

"Las proteínas fluorescentes (FPs) han recibido una importante atención en la investigación biomédica (microscopía de fluorescencia, dinámica intracelular y tecnología de genes reporteros) debido a su alta eficiencia cuántica en los procesos de absorción-emisión, y a su capacidad para fusionarse con otras...

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