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El divulgador Eduardo Punset y la física cuántica
Este señor, del que muchos hablan con cariño y admiración, que “ha conseguido meter la ciencia en la programación televisiva”, empieza el artículo ¿Por qué nos fascina la física cuántica?” hablando de cómo se lleva el portátil a todas partes. Hasta ahí bien; ya digo que Punset es simpático, y a mí me cae bien. Pero luego enlaza, de manera algo brusca, con la física cuántica, y dice, a raíz de su descubrimiento, que
…desde entonces, se acabó para siempre la credibilidad del dogmatismo y se asentó en nuestra manera de pensar la incertidumbre.
Aquí Punset está cometiendo un error muy grave y muy típico… de los magufos. Mucha gente asocia “cuántico” a “incertidumbre” por el principio del mismo nombre de Heisenberg, y asume además, erróneamente, que lo que pasa en el contexto subatómico es perfectamente extrapolable al mundo macroscópico. Punset también lo asume, porque más adelante dice:
Una cierta incertidumbre –la del mundo cuántico– afecta también a las supuestas certidumbres del
mundo macro ya conocido.
Las certidumbres, o falta de ellas, del mundo macro no se ven afectadas por las incertidumbres cuánticas. No más que antes; ni menos tampoco. El mundo cuántico y el macro son el mismo mundo (quiero decir que existen ambas cosas en lo que llamamos realidad), pero sus características no son intercambiables. Ni los quarks son bolitas ni podemos decir que un señor está afectado por el principio de incertidumbre de Heisenberg, como bien decía El Nocturno en esta entrada que le ocasionó más de un disgusto. Porque criticaba a Punset.
La segunda en la frente. Y la tercera, también
No contento con dar una idotea talmente equivocada de qué es la física cuántica, Punset nos demuestra dos veces más que la ha entendido mal. La primera es de traca:
El concepto de dos bits afectados el uno por el otro, a pesar de estar en hemisferios distintos, ha dado lugar en física cuántica al llamado ‘entanglement’ o ‘compactación’; con toda seguridad, entendemos mejor desde entonces lo que ocurre en el alma compactada de los enamorados, así como la imposibilidad en que se encuentran de conseguir desprenderse del apego del otro para que su mundo no esté afectado por él o ella.
El entrelazamiento cuántico (Punset lo traduce como “compactación”, no sé muy bien por qué) no tiene nada que ver con “el alma compactada de los enamorados”. Es un absoluto desbarre pseudopoético, que ni explica el entrelazamiento cuántico, ni lo que pasa en el alma de los enamorados, ni nada. Punset está usando la física cuántica (mal) para escribir sobre unas ideas algo manidas que no aportan nada al conocimiento de la física cuántica, ni explican por qué nos fascina. Si Deepak Chopra hubiera dicho esto, estaría todo el mundo riéndose de él. Pero lo ha dicho Punset, que ya tiene firmemente encasquetada la aureola de “divulgador científico” pese a estas metidas de pata.
El mundo según Punset. ¡Cuántico! ¡Entrelazado!
¿Y eso es todo? No. Porque nos guardaba Punset esta otra perla:
Ahora constatamos –gracias a la física cuántica– que las personas con muchos conocidos tienen más éxito que los que tienen pocos.
Puede que constatemos esto. Pero no lo constatamos “gracias a la física cuántica”. La física cuántica no tiene nada que ver con el éxito social (o de cualquier tipo) de las personas, salvo que seas un reduccionista absolutamente hardcore. Si alguien lee acríticamente este artículo, se llevará una idea muy equivocada de la física cuántica, y lo que es peor: escuchará las mismas cosas de la gente que vende pseudociencia vistiéndola con lenguaje científico. Y dos de cada tres usan, igual de mal que Punset, términos relacionados con la física cuántica.
Si algo nos ha explicado Punset en este artículo es que él no entiende nada de física cuántica y que es perfectamente capaz de malinterpretar una idea científica para hablar de otras cosas que le gustan, como los enamorados o el éxito de las personas. Esto no es divulgación científica.
Divulgar no es fácil
No lo es en absoluto, y cualquier divulgador va a meter la pata en alguna ocasión; esto no lo convierte en un mal divulgador, y menos aún si reconoce y rectifica el error. Yo no he visto a Punset rectificar las burradas que dice sobre la física cuántica.
Pero una cosa es equivocarse y otra cosa es un enfoque divulgativo que en vez de hacer entender conceptos científicos a los lectores, confunde, malinterpreta y pervierte esos conceptos creando una falsa idea de lo que el conocimiento científico dice. En España tenemos enormes cantidades de excelentes divulgadores, menos obsesionados con el optimismo y la física cuántica que Punset, y que saben mucho más que Punset de los temas de los que Punset no para de hablar. Pero el que más vende, el más conocido, el más querido, el más admirado, es Punset. Si esto es sintomático, me da un poco de miedo preguntarme de qué.
Ampliar en: Escéptica
Serias dudas sobre si el memristor ha sido realmente fabricado
Leon O. Chua predijo en 1971 que existía un cuarto elemento de circuitos eléctricos pasivos que completa al trío de los que tienen dos terminales, la resistencia, el condensador y la inductancia, al que llamó memristor (memory resistor). En 2008 científicos de Hewlett-Packard (HP Labs) liderados por R. Stanley Williams publicaron en Nature la fabricación mediante nanotecnología del primer memristor. Muchos pusimos a Chua (y también a Williams) en la antesala del Premio Nobel de Física. Hoy en día, mucha gente duda del artículo publicado en Nature. Un memristor se basa en el flujo magnético y no se puede usar como dispositivo de memoria, porque es un elemento pasivo; sin embargo, el nanodispositivo de los HP Labs no se basa en el flujo magnético y actúa como un almacén de memoria, como un elemento activo. Estas dudas son poco importantes para los HP Labs y para las tecnologías presentes y futuras basadas en su dispositivo, como las MRAM, pero suponen un duro golpe en la carrera hacia el Nobel de Física si el memristor predicho aún no ha sido fabricado. Nos lo cuenta mucha gente, por ejemplo, Sascha Vongehr, “The Missing Memristor: Novel Nanotechnology or rather new Case Study for the Philosophy and Sociology of Science?,” arXiv:1205.6129, 1 Mar 2012, y Paul Meuffels, Rohit Soni, “Fundamental Issues and Problems in the Realization of Memristors,” arXiv:1207.7319, Subm. 31 Jul 2012.
Las críticas hacia el artículo publicado en 2008 por los HP Labs provienen de varios frentes. Por un lado, el diseño de su memristor es similar a otros dispositivos conocidos desde 1995, pero cuyos autores respectivos en ningún momento proclamaron que se tratara de memristores; si los dispositivos anteriores no eran memristores, por qué iba a serlo el nuevo. Por otro lado, se conocen circuitos basados en resistencias, condensadores e inductancias que describen muy bien el funcionamiento del dispositivo de los HP Labs, algo que debe ser imposible con un memristor; si es posible es porque no es un memristor. Más aún, desde 2008 se ha ido imponiendo una nueva definición del memristor que es compatible con el dispositivo de los HP Labs, pero que viola ciertas propiedades de la propuesta original de memristor de Chua. Finalmente, el modelo teórico utilizado por Williams para validar el funcionamiento correcto de su dispositivo no corresponde con la definición original de memristor de Chua. Pero los críticos tienen un gran problema, se ha apuntado tanta gente al carro de investigar en “memristores,” que lograr que una revista prestigiosa acepte un artículo con críticas razonadas al trabajo publicado en Nature raya lo imposible. Los críticos se han convertido en una minoría disidente.
Más info sobre memristores en este blog:
Un modelo biomimético de la retina humana basado en memristores nanotecnológicos
El futuro de la ley de Moore, el memristor y la Fórmula 1
Publicado en Nature: Memorias flash “inteligentes” que utilizan memristores nanotecnológicos
Memorias flash rápidas basadas en un memristor nanotecnológico
Fuente: Francis (th)E mule Science’s News
Comparación de bombillas LED, bajo consumo e incandescente
Esta figura compara tres bombillas de uso doméstico. La línea azul corresponde a un bombilla de LEDs, la verde a una de bajo consumo y la roja a una de filamento incandescente. La parte derecha muestra el flujo de corriente (voltaje medido a través de una resistencia de 1 ?) y la parte izquierda el espectro luminoso. La corriente máxima en los LEDs es de unos 50 mA, mientras que en la bombilla de filamento alcanza los 300 mA. Ciertamente, aunque su precio es mayor y su omnidireccionalidad menor, las bombillas de LEDs son la mejor elección. Nos lo cuenta Frank Thompson, “Shedding a little light on illumination,” Physics Education 47: 390-391, Sep. 2012.
Ampliar en: Francis (th)E mule Science’s News
El demonio de Maxwell cuántico que convierte información en energía
La segunda ley de la termodinámica afirma que en un sistema aislado la entropía nunca decrece. El demonio de Maxwell (1867) logra violar esta ley actuando directamente sobre los grados de libertad microscópicos del sistema. Szilard demostró que un demonio de Maxwell clásico puede extraer de un ciclo termodinámico como mucho un trabajo igual a k T log(2), donde k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura. Físicos japoneses han demostrado que un demonio de Maxwell cuántico puede extraer hasta el doble, 2 k T log(2), gracias al uso del entrelazamiento cuántico; este valor corresponde a la diferencia entre la información cuántica mutua entre el demonio y el sistema realimentado de control necesario para controlar sus acciones. En este sentido, este trabajo se puede interpretar como la conversión de información en energía. El campo de la termodinámica de la información cuántica promete sorpresas experimentales muy interesantes en los próximos años. Nos lo cuenta KFC, “Entangled Particles Break Classical Law of Thermodynamics, Say Physicists. Japanese physicists show how to extract more energy from entangled particles than is possible with classical thermodynamics,” The Physics ArXiv Blog, August 1, 2012, haciéndose eco del artículo técnico de Ken Funo, Yu Watanabe, Masahito Ueda, “Thermodynamic Work Gain from Entanglement,” arXiv:1207.6872, Subm. 30 Jul 2012.
El demonio de Maxwell clásico actúa de la siguiente forma. Imagina dos cajas llenas de sendos gases a la misma temperatura. Entre ambas cajas se encuentra una trampilla bajo el control del demonio. El demonio deja pasar las moléculas lentas que se acercan a la trampilla desde la caja izquierda a la derecha, e impide que las moléculas lentas de la derecha salgan de ella. Además, el demonio deja pasar las moléculas rápidas que se acercan a la trampilla desde la caja derecha a la izquierda, e impide que las moléculas rápidas de la izquierda salgan de ella. Como resultado de la acción el demonio, la caja izquierda se calienta (la velocidad promedio de sus moléculas crece) y la caja derecha se enfría. Este gradiente de temperatura nos permite extraer trabajo útil del sistema. En el protocolo de acción del demonio cuántico se supone que las partículas de ambas cajas están entrelazadas, de tal forma que la acción del demonio sobre una de ellas implica la acción sobre la otra (es decir, al dejar pasar una partícula rápida de la caja derecha a la izquierda, también se está dejando pasar una lenta de la izquierda a la derecha). Por ello, la acción del demonio conduce a la producción del doble de trabajo en el caso cuántico que en el clásico.
Fuente: Francis (th)E mule Science’s News
La criptografía cuántica se rompe mediante la relatividad
En un artículo aparecido el 29 de mayo en Physical Review Letters se explica un método por el cual se pueden romper los sistemas criptográficos basados en los principios de la mecánica cuántica. Dicho método se basa en permitir que el flujo de datos interactúe con un estado cuántico que viaja hacia atrás en el tiempo. Es decir, se usa la teoría general de la relatividad para alterar un sistema cuántico.
Para que un sistema criptográfico sea seguro la clave está en que el código que sirve para cifrar el mensaje no sea conocido más que por el emisor y el receptor del mensaje y que dicho código no sea fácilmente deducible. Para garantizar la seguridad, sin embargo, sería necesario además que se detectase a cualquier persona extraña que intentase tener conocimiento del mensaje, no digamos ya de la clave. Esta garantía es la que da la criptografía cuántica.
Como es conocido, el hecho de medir un sistema cuántico lo altera. Esta propiedad es de la que hace uso la criptografía cuántica para asegurarse de que la clave viaja del emisor al receptor con garantía de que nadie la “escucha”, pues si lo hiciese alteraría la propia comunicación, introduciendo anomalías detectables. La comunicación se efectúa usando superposiciones cuánticas y la transmisión de estados cuánticos. En el estudio que comentamos se emplea una curva temporal cerrada para evitar la detección de la escucha, haciendo el cifrado cuántico inseguro.
Artículo completo en: Experientia Docet
Se podría pasar información del pasado al futuro, de interés para memorias cuánticas
El vacío, tal y como lo entendemos clásicamente, es un estado completamente desprovisto de materia, pero cuánticamente está lleno de partículas virtuales: Es lo que se conoce como fluctuaciones cuánticas del vacío», explica Borja Peropadre, investigador del Instituto de Física Fundamental (CSIC). Investigadores de este centro y de la Universidad de Waterloo (Canadá) proponen un experimento que permite la transferencia de información entre el pasado y el futuro usando este vacío cuántico. Los científicos han conseguido explotar sus propiedades utilizando la emergente tecnología de los circuitos superconductores, según un trabajo que publican en la revista Physical Review Letters.
«Gracias a esas fluctuaciones, es posible hacer que el vacío esté entrelazado en el tiempo; es decir, el vacío que hay ahora y el que habrá en un instante de tiempo posterior, presentan fuertes correlaciones cuánticas», aclara Peropadre. Por su parte, el director del estudio, Carlos Sabín, destaca el papel de los circuitos superconductores:»Permiten reproducir la interacción entre materia y radiación, pero con un grado de control asombroso. No sólo ayudan a controlar la intensidad de la interacción entre átomos y luz, sino también el tiempo que dura la misma. Gracias a ello, hemos podido amplificar efectos cuánticos que, de otra forma, serían imposibles de detectar».
De este modo, haciendo interaccionar fuertemente dos átomos P (pasado) y F (futuro) con el vacío de un campo cuántico en distintos instantes de tiempo, los científicos han encontrado que P y F acaban fuertemente entrelazados. «Es importante señalar que no sólo es que los átomos no hayan interaccionado entre ellos, sino que en un mundo clásico, ni siquiera sabrían de su existencia mutua», comentan los investigadores.
Futuras memorías cuánticas
Desde el punto de vista tecnológico, una aplicación «muy importante» -según los autores- de este resultado es el uso de esta transferencia de entrelazamiento para fabricar en el futuro memorias cuánticas, capaces de retener este tipo de información. «Codificando el estado de un átomo P en el vacío de un campo cuántico, podremos recuperarlo pasado un tiempo en el átomo F», señala Peropadre. «Y esa información de P, que está siendo ‘memorizada’ por el vacío, será transferida después al átomo F sin pérdida de información. Todo ello gracias a la extracción de las correlaciones temporales del vacío».
Fuente: Público
Récord en el teletransporte cuántico obtenido en Canarias en una distancia de 143 km
El grupo del austríaco Anton Zeilinger ha logrado un nuevo récord de distancia en el teletransporte de un estado cuántico, nada más y nada menos que 143 km entre las islas de Tenerife y La Palma, en las Islas Canarias. Como muchos ya sabréis, el teletransporte cuántico no tiene nada que ver con el teletransporte de las películas de Star Trek y similares. Solo se puede transportar el estado cuántico de un sistema cuántico a otro, siendo necesario transportar previamente uno de dichos sistemas. Además, el teletransporte cuántico no permite enviar información más rápido que la velocidad de la luz, pues para realizar el teletransporte es necesario enviar por un canal clásico cierta información clásica sobre el estado transportado, así que no se puede lograr un comunicador ansible (“Comunicador Instantáneo Filóticos Parallax”) como los de la Saga de Ender de Orson Scott Card. ¿Para qué sirve entonces el teletransporte cuántico? Para implementar ciertos protocolos de comunicación cuántica segura (que permiten saber cuándo hay un espía en al comunicación) y para implementar ciertos algoritmos cuánticos. Nada espectacular para algunos, pero cosas muy importantes para los especialistas. El artículo técnico es Xiao-song Ma et al., “Quantum teleportation using active feed-forward between two Canary Islands,” Nature, Published online 05 September 2012 [arXiv:1205.3909].
Ampiar en: Francis (th)E mule Science’s News
Crean una supercomputadora con 64 placas de bajo coste Raspberry Pi y piezas de Lego
Ingenieros informáticos de la Universidad de Southampton (Inglaterra) han construido un superordenador a base de 64 computadoras de bajo coste Raspberry Pi y de piezas de Lego.
El equipo, dirigido por el profesor Simon Cox, estaba formado por Richard Boardman, Everett Andy, Steven Johnston, Kaiping Gereon, Neil O’Brien, Scott Mark y Pergamino Oz, y el hijo de Cox, James (de seis años), que proporcionó apoyo especializado en relación a Lego y en tests del sistema.
«Tan pronto como fuimos capaces de reunir suficientes computadoras Raspberry Pi («Frambuesa Pi»), quisimos ver si era posible unirlas en una supercomputadora. Hemos publicado una guía para que todo el mundo pueda construir su propia computadora «, explica Simon Cox.
«El equipo quiere ver este sistema de bajo coste como un punto de partida para inspirar y permitir a los estudiantes aplicar computación de alto rendimiento y manejo de datos para hacer frente a complejos retos científicos y de ingeniería», añade.
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Estudio: Hay bastante viento en este planeta para cubrir nuestras necesidades energéticas
Un estudio reciente de la Carnegie Institution for Science sugirie que los vientos del planeta contienen suficienten energía para proporcionarla a nuestra civilización – y por un margen significativo. Pero para que podamos capturar toda esta energía, dicen los investigadores, que tendremos que complementar las estaciones tradicionales basadas en tierra con turbinas de viento atmosférico.
El estudio , que fue realizado por Kate Marvel, Kravitz Ben y Ken Caldeira, compara la cantidad total de energía que se podría extraer de las aguas superficiales y los vientos de gran altitud. El foco de su investigación fue determinar los límites geofísicos de la extracción de energía a partir del viento de la tierra, sin tener en cuenta aspectos como los factores económicos, sociales o ambientales. En esencia, simplemente quería saber cuánta energía potencial existe en los vientos para que la podamos explotar.
Y lo que descubrió fue que hay una gran cantidad de energía por ahí, hay un montón de energía en los vientos de la Tierra como una fuente primaria de energía eléctrica de casi cero emisiones.
Pero esta energía no puede ser extraída de la superficie por sí sola. Las turbinas de viento son grandes – pero no son masivamente escalables. Crean arrastre (o resistencia), lo que resulta en un impulso eliminado de los vientos. Así, mientras que la adición de turbinas más y más aumentará la cantidad de energía que podría obtenerse, al final habrá llegado a un punto crítico tal que la adición de más turbinas no va a generar más electricidad. En consecuencia, el equipo de investigación tuvo que considerar todas las posibles áreas óptimas desde las que podría ser capturada la energía a partir del viento.
Las turbinas de viento atmosférico, también llamadas turbinas de cometa, no es un concepto nuevo. Aunque sigue siendo especulativa, se cree que van a trabajar por el apoyo en el aire sin torre, trabajando en altitudes bajas o altas. Cuando hay viento, el dispositivo transmitirá energía a la tierra a través de una correa conductora.
De acuerdo con los modelos del investigador, más de 400 terrawatts de energía podría ser extraída de los vientos de superficie, y 1800 terrawatts podrían generarse a partir de los vientos atmosféricos. Los investigadores admiten que tal asignación masiva de turbinas tanto de suelo o atmosféricas tendrá «consecuencias climáticas pronunciadas», pero que las turbinas eólicas distribuidas uniformemente no afectará sustancialmente el clima de la Tierra. En concreto, prevén que si un sistema completo fuera distribuido daría lugar a un aumento de 0,1 grados Celsius de la temperatura media zonal, y alrededor de un 1% de aumento en la precipitación global.
Dicho esto, dada la presencia de aerogeneradores distribuidos masivamente, es muy posible que los impactos climáticos pronosticados por el equipo de Carnegie será sustancialmente compensados por la reducción posterior de las fuentes de emisión de carbono.
Y notablemente, dado que la demanda actual de energía es de unos 18 terawatios, esto sugiere que todavía hay mucho espacio para el crecimiento. Cerca de la superficie, los vientos podrían proporcionar más de 20 veces la demanda actual de energía global, mientras que las turbinas de viento atmosférico podría capturar 100 veces la demanda actual de energía global.
Lea el estudio completo en Nature Climate Change.
Vídeo via Joby Energy.
Nanopartículas de oro y plata en tarjetas de crédito
Especialistas de la Universidad Autónoma Metropolitana de México (UAM) trabajan en un proyecto multidisciplinario para la obtención de nanopartículas, que podrían aplicarse en la informática. Estas podrán extender la seguridad de una tarjeta de crédito o débito con la grabación de una formación de millones de nanopartículas ordenadas en representación de anillos o cruz en el chip. Este patrón sólo podrá ser detectados por un aparato específico colocado en el cajero automático o las terminales punto de venta.
Estos dispositivos nanoestructurados están fabricados mediante irradiación láser y a través de diversos elementos difractores que pueden ser huecos, bordes de navaja y rejillas, entre otros. Y al usar una pieza de plata como blanco específico puede evaporarse mediante el método de luz y, por tanto, conseguir nanoestructuras de este material sobre una superficie como un vidrio.De esta manera entre el vidrio y el láser se coloca una máscara con un hueco pequeño para nuevamente mandar pulsos de luz hacia la plata y, con ello, formar el patrón de anillos que estarían sobre el chip de las tarjetas de crédito
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