admin
Física
Física
Actualidad informática
Noticias y novedades sobre informática
Cómo pueden las ondas de radio atravesar las paredes
La respuesta está en la longitud de onda, pero para entenderlo mejor hay que comparar las longitudes de onda con las partículas que forman la materia, esto es los átomos. Como puedes ver en la imagen, la longitud de los rayos X es comparable con el tamaño de los átomos, y sólo los rayos gamma son más pequeños.
El efecto de la radiación electromagnética en la materia depende así de su tamaño de onda (también de su frecuencia, y por lo tanto de la energía de cada fotón; no olvidemos que hay una relación inversa: a mayor longitud de onda, menor frecuencia y menor energía).
Los rayos gamma, tan pequeños que pueden penetrar en los átomos, interaccionan con los núcleos; además, tienen suficiente energía para ello, y así están implicados en toda clase de procesos nucleares, lo que llamamos en términos generales, “radiactividad”.
Los rayos X tienen el tamaño de los átomos, por lo que sus ondas pueden intercalarse con ellos; así, no se ven detenidos por la materia, al menos por aquella poco densa.
La luz UV, visible e infrarroja se ven detenidas por la materia compacta, pues sus longitudes de onda ya son demasiado grandes para interaccionar con los átomos. Pero sí con ciertas agrupaciones de átomos, como moléculas, si tienen el tamaño adecuado; por ejemplo, la luz tiene las ondas con el tamaño adecuado para interaccionar con las gotas microscópicas de las nubes, o los cristales de hielo de la nieve; éstos reflejan la luz en todas direcciones y por eso se ven blancos.
Y así podemos seguir. Las ondas de radio tienen tamaño desde centímetros hasta kilómetros. Son tan grandes que la materia simplemente no les molesta pues no llegan a interaccionar con ella (tampoco tienen energía suficiente); así, siempre que la materia no sea lo bastante densa, pueden atravesarla; pero de nuevo cuenta mucho el tamaño de onda: cuanto más grande sea, menos interacciona y por lo tanto llega más lejos. Una onda larga, de tamaño kilométrico, simplemente rodea las montañas y puede llegar a cualquier parte de la Tierra. Pero las ondas de UHF se ven detenidas por las montañas, y así sus antenas emisoras deben estar en línea con las receptoras para poder captar la señal.
Fuente: HABLANDO DE CIENCIA
Licencia CC
Energía libre, la última patraña
Internet sirve tanto para difundir información fuera del control “oficial” como para propagar ideas absurdas, mitos y fantasías. Uno de los mitos más difundidos en las páginas “alternativas” y de la Nueva Era tiene que ver con la llamada“energía libre”, la obtención de energía a partir de supuestas fuentes abundantes y gratuitas, como el agua o el aire, que –dicen sus augures- está llamada a liberarnos de la dependencia de los hidrocarburos, la nuclear o incluso las renovables.
El discurso en torno a la energía libre contiene todos los ingredientes para convertirse en un bálsamo de fierabrás: es una solución fácil a un problema complejo (la crisis energética que empieza a atenazar al mundo); es democrática (cada cual puede fabricarse su energía, liberándose del yugo de codiciosas corporaciones) y, además, es gratis y abundante. Como todo mito, el de la energía libre cuenta con un héroe, Nikola Tesla, y un supervillano,Thomas A. Edison y la cohorte de eléctricas, petroleras y nucleares que quieren quedarse toda la energía para aumentar su riqueza (aunque esto último es cierto).
No sorprende que la energía libre se convierta en la piedra de toque de un mesianismo termodinámico. Desdichadamente, también es una enorme patraña. Para demostrarlo me pongo en contacto con una investigadora poco sospechosa de alineamiento con “el lado oscuro de la energía”, Margarita Mediavilla, profesora del Departamento de Ingeniería de Sistemas de la Universidad de Valladolid.
¿Existe tal cosa como la energía libre?
¿Existe la comida gratis, el trabajo sin esfuerzo? En física definimos la energía como la capacidad de realizar trabajo. La energía es el esfuerzo, lo que nos cuesta llevar a cabo ese trabajo. Si tienes energía gratis es porque alguien lo está pagando por ti.
De modo que finalmente, alguien tiene que pagar la cuenta…
Es evidente que disponer de energía gratuita y abundante es un gran afán de la Humanidad, sería el equivalente a decir que somos millonarios. Pero la vida te enseña que todo cuesta, nuestros actos tienen unas consecuencias, unas entradas y unas salidas. Es comprensible que anhelemos energía libre pero no es más que un sueño infantil.
El YouTube proliferan máquinas de movimiento continuo o bien motores propulsados por agua. ¿Has visto alguna que realmente funcione, que tenga una salida de energía superior a la entrada de combustible?
No conozco ninguna. He visto algunos inventos muy zafios, como el que desmonto en este vídeo, que era tan elemental que había que probarla.
¿Crees que existe un complot del gran capital para negarnos el acceso a esa fuente energética?
No creo que haya un complot. Si realmente hubiera una invención relativamente fácil de hacer que extrajera energía barata habría gente que la usaría, por mucho que los lobbies empresariales intentasen ocultarlo. Un buen ejemplo es el hardware libre (open source). Los “arduinos” son componentes electrónicos de código abierto y son unos aparatos a un
precio enormemente bajo y con unas prestaciones increíbles, porque no están sujetos a copyright. Están siendo una revolución. En mi laboratorio los hemos introducido este año y un equipo de prácticas que nos vendían las empresas por 2000 euros nos lo estamos fabricando con “arduinos” por 80 euros. La electrónica básica de un ordenador Arduino cuesta 30 euros.
Estos aparatos están expandiéndose como la pólvora y hacen mucho daño a intereses empresariales, pero no pueden prohibirlos, se fabrican en Italia y se venden por Internet con toda normalidad.
Si hubiera algún invento de energía gratis que funcionara y alguien lo quisiera poner al servicio de la humanidad lo patentaría con licencia Creative Commons y se difundiría de tal forma que no podrían pararlo. De hecho, si algo realmente saca energía de la nada… se tendría que ver en los vídeos, sería difícil que no se recalentasen los bobinados de los motores, que no explotase “algo” por sí mismo si es que realmente está generando mucha energía… Nunca se ven vídeos de inventos de estos de “energía libre” en los que se muevan cosas realmente pesadas, donde se levanten grandes cargas, no parece que tengan realmente mucha energía. La energía se nota.
Entrevista completa en: la informacion.com
Fuente: alvaro tapia hidalgo via photopin cc
Nuevos avances en la computación cuántica
Dos avances en la computación cuántica en el último par de semanas son la avanzasa de una nueva era de la tecnología inteligente. Google anunció que está construyendo un ordenador cuántico diseñado por una compañía llamada D-Wave en colaboración con la NASA y los científicos del gobierno en el Laboratorio Nacional de Los Alamos revelaron que desarrollaron una red de computación cuántica segura hace dos años! Obtenga detalles acerca de estos acontecimientos en este episodio de SciShow News.
Criptografía cuántica, transmisión a 80 km mediante variables continuas
Manejando los fotones individuales, la criptografía cuántica de variables discretas se pueden utilizar a través de largas distancias, pero su uso es complicado. Con las variables continuas, se hace posible con medios habituales de telecomunicaciones, pero grandes distancias permanecen intransitables. Con 80 kilometros, investigadores franceses han logrado un hito en el progreso de esta técnica de seguridad de la información en internet.
El fenómeno del entrelazamiento cuántico se descubrió teóticamente por Einstein y Schrödinger en 1930. Este fenómeno se encuentra en el corazón de la famosa paradoja EPR, cuya existencia se ha comprobado en 1982 por Alain Aspect y sus colegas.
El fenómeno de entrelazamiento cuántico se puede utilizar para transmitir fielmente una clave de cifrado basada en el uso de los números primos, usando lo que se llama el protocolo E91, propuesto en 1991 por Artur Ekert. Pero esta no es la única forma de utilizar las leyes de la mecánica cuántica para distribuir claves en criptografía. El protocolo BB84 propuesto por Charles H. Bennett y Gilles Brassard en 1984, por ejemplo, no utiliza el fenómeno de entrelazamiento.
De hecho, el punto importante es usar la física cuántica para garantizar que la transmisión de una clave (Quantum Key Distribution QKD en Inglés) no fue interceptado por un espía.
Paquetes de ondas en lugar de fotones polarizados
La criptografía cuántica se asegura de este modo, al menos en teoría, la confidencialidad de las transacciones en línea. Es por eso que tratamos de desarrollar diversas maneras de construir una red de comunicación cuántica a largas distancias. La reciente propuesta de un grupo de investigadores de la realización de una prueba del efecto EPR entre la Tierra y la Estación Espacial Internacional es un ejemplo directo de esta esperanza.
Se sabe transmitir una clave en la criptografía cuántica a través de largas distancias, con el uso de variables discretas, tales como la polarización de fotones. Sin embargo, se deben utilizar los fotones uno a uno, y no es práctico. Es mucho más fácil utilizar variables continuas, tales como la fase y la amplitud dle paquetes de ondas con estados coherentes. A continuación, se pueden utilizar componentes de telecomunicaciones estándares, y son, de alguna manera, las desigualdades de Heisenberg para estas variables continuas las que pueden hacer la criptografía cuántica.
Técnicas de comunicación cuántica mejoradas
Desafortunadamente, esto requiere el uso de técnicas sofisticadas de corrección de errores (para hacer la señal lo más clara posible), cuyo rendimiento se ha limitado a 25 km para la distribución de claves cuántica con variables continuas (Continuous Variable Clave Cuántica distribución o CVQKD en Inglés).
Estas técnicas se han mejorado recientemente, gracias a una colaboración entre físicos, informáticos e ingenieros del CNRS, Institut d’optique Graduate School, de Télécom ParisTech, de Inria (Institut national de recherche en informatique et en automatique) y de la start-up Sequrenet.
En un artículo publicado en Nature Photonics, libremente disponible en arXiv, describen un método CVQKD para una distancia de 80 km. Según el comunicado del CNRS, el éxito abre perspectivas para asegurar enlaces metropolitanas, por ejemplo, en los centros de datos regionales.
Fuente: Futura-Sciences
Plataforma de silicio para ordenadores cuánticos
Un equipo de ingenieros australianos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) ha demostrado un bit cuántico basado en el núcleo de un átomo de silicio, que promete grandes mejoras para procesamiento de datos en ultra poderosas computadoras cuánticas del futuro.
Los bits cuánticos o cubits, son los bloques de construcción de ordenadores cuánticos, que ofrecerán enormes ventajas para la búsqueda en bases de datos extensas, ¡ cifrado moderno y modelado de sistemas a escala atómica, tales como moléculas biológicas y f?macos.
El primer resultado, que ha sido publicado en la revista Nature el 18 de abril, muestra como estas máquinas suponen un paso más, que describe cómo se almacena y se recupera información mediante el espín magnético de un núcleo.
«Hemos adaptado la tecnología de resonancia magnética nuclear, comúnmente conocida por su aplicación en el análisis químico y la imaginería por resonancia magnética, para el control y lectura del espín nuclear de un átomo en tiempo real», dice el Profesor Andrea Morello de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Telecomunicaciones en UNSW.
El núcleo de un átomo de fósforo es un imán muy débil, que puede apuntar en dos sentidos naturales, ya sea «arriba» o «abajo». En el extraño mundo cuántico, el imán puede existir en dos estados al mismo tiempo – una característica conocida como superposición cuántica.
Las posiciones naturales son equivalentes al «cero» y «uno» de un código binario, tal como se utiliza en los ordenadores clásicos. En este experimento, los investigadores controlaron la dirección del núcleo, en efecto, «escribir» un valor en su espín, y luego «leer» el valor de salida – convirtiendo el núcleo en un cubit en funcionamiento.
«Logramos una fidelidad de lectura del 99,8 %, lo que establece un nuevo punto de referencia para la exactitud de cubit en dispositivos de estado sólido», dice el profesor Andrew Dzurak, quien también es director del Fondo Nacional de fabricación australiana en UNSW, donde se hicieron dispositivos.
La precisión de los cubits de espín nuclear del equipo de la UNSW hace que muchos lo consideren como el mejor bit cuántico actual – un solo átomo en una trampa electromagnética dentro de una cámara de vacío. El desarrollo de esta tecnología conocida como «trampa de iones» fue galardonado con el Premio Nobel 2012 de Física.
Fuente: PHYS.ORG
La internet cuántica del futuro gracias a los chips de diamante
Entrelazar cubits de estado sólido en distancias grandes es difícil pues se requiere un protocolo con un mediador que recorra dicha distancia. H. Bernien (Universidad Técnica de Delft, Holanda) y sus colegas han logrado entrelazar dos cubits codificados en el espín de electrones en dos celdas de diamante utilizando fotones como mediadores. La gran ventaja de la implementación de cubits en estado sólido es la posibilidad de utilizar técnicas de nanotecnología (nanofabricación), lo que facilita la escalabilidad del diseño. Este logro allana el camino hacia el uso de cubits de estado sólido en la futura red de internet cuántica, routers cuánticos y protocolos de teletransporte cuántico. El artículo técnico es H. Bernien et al., “Heralded entanglement between solid-state qubits separated by three metres,” Nature, AOP 24 April 2013.
Un cubit se puede almacenar en el espín electrónico de un átomo de nitrógeno que actúe como defecto en una red cristalina de carbono (diamante). El espín electrónico permite representar los dos estados del cubit como |?> y |?> en los estados S=0 y S=1, resp., que pueden ser controlados de forma individual con pulsos de microondas. El uso de fotones como mediadores en el protocolo tiene el problema de que la eficiencia no es perfecta, hay pérdida de fotones y los detectores pueden fallar. Para reducir estos efectos Bernien y sus colegas han utilizado un sistema redundante de doble vuelta, utilizando dos fotones como mediadores que van y vienen entre los dos cubits en sendas rondas. El resultado es un protocolo robusto contra la pérdida de fotones.
Artículo completo en: Francis (th)E mule Science’s News
Nanotubos para almacenar información
Utilizando fenómenos mecánicos cuánticos, los ordenadores podrían ser mucho más potentes que sus predecesores digitales clásicos. Científicos de todo el mundo están trabajando para explorar las bases para la computación cuántica. Hasta la fecha, la mayoría de los sistemas están basados en partículas eléctricamente cargadas que son capturadas en una «trampa electromagnética».
Una desventaja de estos sistemas es que son muy sensibles a las interferencias electromagnéticas y por lo tanto necesitan una amplia protección. Físicos de la Universidad Técnica de Munich han encontrado una manera en que la información se almacena y procesa la mecánica cuántica en vibraciones mecánicas.
Como una nanoguitarra
Un nanotubo de carbono que se sujeta en ambos extremos puede ser excitado para oscilar. Al igual que una cuerda de guitarra, vibra durante un tiempo sorprendentemente largo.
«Uno esperaría que tal sistema sería fuertemente amortiguado, y que la vibración se calmaba rápidamente», dice Simon Rips, primer autor de la publicación. «Pero la cuerda vibra más de un millón de veces. La información es así retenida hasta un segundo. Eso es lo suficientemente largo para trabajar».
Dado que este tipo de cadena oscila entre muchos estados físicamente equivalentes, los físicos recurrieron a un truco: un campo eléctrico en las proximidades del nanotubo asegura que dos de estos estados puede ser dirigida selectivamente. La información puede asi ser escrita y leída optoelectrónicamente. «Nuestro concepto se basa en la tecnología disponible», dice Michael Hartmann, director del grupo de investigación Dinámica Cuántica en la Muenchen TU. «Podría llevarnos un paso más hacia la realización de un ordenador cuántico».
Fuente: ep
autobus las palmas aeropuerto cetona de frambuesa