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Transistor de una monocapa molecular apto para ordenadores
Los componentes electrónicos construidos a partir de moléculas individuales utilizando síntesis química podría allanar el camino para dispositivos electrónicos, más «verdes» y sostenibles y más rápidos. Ahora, por primera vez, se ha elaborado un transistor de una sola monocapa molecular para trabajar donde realmente cuenta, en un chip de ordenador.
El circuito integrado molecular fue creado por un grupo de químicos y físicos del Chemistry Nano-Science Center de la Universidad de Copenhague y de la Academia de Ciencias de China, Beijing. El descubrimiento acaba de ser publicado en línea en la revista científica Advanced Materials. El descubrimiento fue posible gracias a un uso innovador del grafeno material bidimensional de carbono.
Primer paso hacia un circuito molecular integrado
Kasper Nørgaard es profesor asociado de química en la Universidad de Copenhague. Él cree que la primera ventaja del chip de grafeno del nuevo desarrollo será la de facilitar la prueba de los próximos componentes electrónicos moleculares. Pero también es seguro, que representa un primer paso hacia circuitos integrados moleculares adecuados. «El grafeno tiene algunas propiedades muy interesantes, que no puede ser igualada por ningún otro material. Lo que hemos demostrado por primera vez es que es posible integrar un componente funcional en un chip de grafeno. Sinceramente, siento que esto es noticia de primera plana «, dice Nørgaard.
Ver a través del emparedado central para funcionar
El chip de ordenador molecular es una especie de sándwich construido con una capa de oro, una de los componentes moleculares y otra extremadamente delgada de grafeno, un material de carbono. El transistor molecular en el emparedado se enciende con la utilización de un impulso de luz que para una de las propiedades peculiares del grafeno es altamente útil. A pesar de que el grafeno es de carbono, es casi completamente transparente.
Ambientalmente importante, estratégicamente vitales
La búsqueda de transistores, cables, contactos y otros componentes electrónicos que se fabrican a partir de moléculas individuales ha tenido a los investigadores trabajando día y noche. A diferencia de los componentes tradicionales que se espera que no requieran metales pesados y elementos de tierras raras. Así deberían ser más baratos, así como menos perjudiciales para la tierra, el agua y los animales. Por desgracia, ha sido terriblemente difícil poner a prueba lo bien que estas moléculas funcionales trabajan.
La suerte
Anteriormente, la prueba de los componentes microscópicos tenía a los investigadores con un método comparable a una lotería. Para comprobar si una molécula de nuevo cuño conduciría o no una corriente, tenían que tirar prácticamente moléculas entre dos cables con corriente, con la esperanza de que al menos una molécula hubiera aterrizado de manera que cerrara el circuito.
El método de lotería suplantado por la colocación de precisión
Utilizando los nuevos chips de grafeno los investigadores ahora pueden colocar sus moléculas con gran precisión. Esto hace que sea más rápido y más fácil probar la funcionalidad de cables moleculares, contactos y diodos de modo que se sabe si los químicos tienen que volver a sus vasos para desarrollar nuevas moléculas funcionales, explica Nørgaard.
«Hemos hecho un diseño, que va a mantener muchos tipos diferentes de moléculas», dice, y continúa: «Debido a que el andamio grafeno está más cerca del diseño real de chips, hace que sea más fácil probar los componentes, pero por supuesto que es también un paso en el camino de hacer un circuito integrado real utilizando componentes moleculares. Además, no debemos perder de vista el hecho de que los componentes moleculares tienen que terminar en un circuito integrado, si van a ser de alguna utilidad en la vida real «.
El trabajo ha sido financiado por el Danish Chinese Center for Molecular Nano-Electronics y por la Danish National Research Foundation, European Union 7th framework for research (7PM) y por la Fundación Lundbeck.
Referencia:
Tao Li, Martyn Jevric, Jonas R. Hauptmann, Rune Hviid, Zhongming Wei, Rui Wang, Nini E. A. Reeler, Erling Thyrhaug, Søren Petersen, Jakob A. S. Meyer, Nicolas Bovet, Tom Vosch, Jesper Nygård, Xiaohui Qiu, Wenping Hu, Yunqi Liu, Gemma C. Solomon, Henrik G. Kjaergaard, Thomas Bjørnholm, Mogens Brøndsted Nielsen, Bo W. Laursen, Kasper Nørgaard. Ultrathin Reduced Graphene Oxide Films as Transparent Top-Contacts for Light Switchable Solid-State Molecular Junctions. Advanced Materials, 2013; DOI: 10.1002/adma.201300607
Criba de Eratóstenes animada
La criba de Eratóstenes es el método más antiguo para obtener una lista de los números primos: consiste básicamente en ir tachando primero los múltiplos de 2, luego de 3, luego de 5, etcétera empezando en cada ronda con el primer número que queda sin tachar (que se considera primo) y siguiendo con todos sus múltiplos.
Este vídeo muestra visualmente cómo actúa el algoritmo con un color para cada número: las diferentes curvas van tocando la recta de los números enteros en puntos que son los diferentes múltiplos. Los valores que sobreviven a la criba son los números primos.
Aquí el código fuente.
(Vía The Math Less Traveled.)
Fuente: microsiervos
Un universo de la nada
¿Puede todo nuestro universo y todo lo que conocemos (y lo que no) haberse creado desde la nada? Pues va a ser que sí.
Conferencia del astrofísico Lawrence Krauss.
Lo más buscado en Google, en tiempo real
Google Trends es una herramienta de Google Labs que muestra los términos de búsqueda más populares del pasado reciente.
Las gráficas de Google Trends representan con cuánta frecuencia se realiza una búsqueda particular en varias regiones del mundo y en varios idiomas. El eje horizontal de la gráfica representa el tiempo (desde algún momento de 2004), y el eje vertical representa la frecuencia con la que se ha buscado el término globalmente. También permite al usuario comparar el volumen de búsquedas entre dos o más términos. Una característica adicional de Google Trends es la posibilidad de mostrar noticias relacionadas con el término de búsqueda encima de la gráfica, mostrando cómo afectan los eventos a la popularidad.
En un nuevo que podríamos llamar como hot trends, Google muestra de forma gráfica y colorida lo que más se está buscando el Google. Al parecer los resultados son en tiempo real pero no es sólo lo que la gente está buscando sino que muestra lo más buscado.
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
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Documentales para seducir
Una asignatura de la Universidad de las Islas Baleares incluye una buena selección de documentales sobre historia de la informática, propiedad intelectual, software y cultura libre, análisis crítico de las tecnologías y escepticismo, ciencia y religión. Una lista con los enlaces para guardar, descargar, aprender y disfrutar.
Cada clase de Seducciones… consiste de una breve introducción al tema, proyección de un documental, breve debate o aclaraciones posteriores, y finalmente debate en el foro social del Campus Virtual. Aunque cada año varían los documentales, hay unos cuantos de ellos que son fijos, y que considero muy recomendables. Por lo que llegamos al objetivo de este artículo, la siguiente lista:
Here be dragons Un documental de Brian Dunning, autor del podcast Skeptoid (que también recomiendo). Es una introducción al pensamiento crítico, fácil de entender y que enseña unas cuantas reglas simples (“banderas rojas”) para detectar las conspiranoias y engaños pseudocientíficos. Un documental imprescindible para empezar con este tema. Lo suelo poner al principio del curso y lo repito al comenzar el segundo semestre, practicar el escepticismo activo es muy difícil, y cabe recordarlo frecuentemente.
Good Copy Bad Copy En este documental conocí al ahora mi artista preferido de mashupde música Girl Talk. Relata la situación actual de las leyes de propiedad intelectual y los problemas que genera. Enseña el origen de canciones muy conocidas, cómo estas fueron copias y “plagios” de obras anteriores (la historia de Get up your ass and jam es fantástica). Hay entrevistas a legisladores, artistas, Lessig, The Pirate Bay, artistas brasileños de la influyente techno brega -casi desconocida en España, aunque lo que suena en las discos tiene mucho de ella-, y productores de cine nigeriano (el más grande del mundo, produce 1200 películas anuales, más que Hollywood o Bollywood).
RIP: A Remix Manifesto Los personajes y temas son casi los mismos que el anterior, Lessig, Girl Talk, Cory Doctorow, techno brega … De hecho, cuando hayas visto los dos no recordarás cuál es cuál. Pero son en gran parte complementarios, éste cuenta algo más de la historia del copyright y se profundiza en la cultura generada por la copia, la remezcla y losmashups . Tiene un problema, si subes el volumen de los altavoces te hará bailar. ¡Ah!, no detengas la reproducción cuando comiencen los títulos finales, mejor sube un poco el volumen, y disfruta.
¡Copiad Malditos! El documental de Stéphane M. Grueso (@fanetin), colaborador de ElDiario.es, aparecen también otras caras que el lector conocerá, como Nacho Escolar, Javier de la Cueva y David Bravo. Relata el proceso de producir el documental para RTVE con licencia Creative Commons, los problemas de negociar derechos y la SGAE. Recomendable, aunque tiene algunos fallos de conceptos importantes, como que al publicarlo con licencia CC es hacerlo sin copyright (sigue teniendo, y las licencias CC están basadas en las leyes de derechos de autor).
Privatizando el mundo Este es el típico “documental activista” que nos sirve también para debatir y practicar el pensamiento crítico. Muestra sólo una de las caras de la moneda, con manipulaciones claras en el uso de declaraciones impactantes y música acorde. Aún así, es un buen documental para aprender sobre los problemas de la privatización de los recursos naturales, y sobre todo los problemas derivados de las patentes en áreas de genética, alimentación (sí, aparece Monsanto), medicina y farmacia.
Computer Networks The Heralds Of Resource Sharing Un documental muy curioso de 1972 sobre la red ARPANET (el antecesor de Internet). Se describe exactamente la arquitectura de Internet actual, y las motivaciones de sus creadores e investigadores: compartir recursos. Abre el documental uno de los científicos que más menciono durante mis clases de Sistemas Operativos, Fernando Corbató, el inventor del concepto y el prototipo (CTSS,Compatible Time Sharing System), en 1961, de sistemas operativos de “tiempo compartido”. Imprescindible si crees que Internet fue cosa de unos pocos años, que su crecimiento fue más “exponencial” que la radio o la TV, o que la inventó Al Gore.
Piratas de Silicon Valley Es un docufilm bastante fiel a pesar del obligado drama añadido. Relata la historia del nacimiento y luchas entre Apple, Microsoft y sus fundadores. El valor que aporta es que ninguna tecnología o producto es completamente original, sino que se basa en las copia y “robo” de las ideas de otras empresas e investigadores. La escena de «la TV de la sala del vecino rico» es impagable.
La verdad según Wikipedia Un documental holandés con una visión crítica de la Wikipedia, las obras de los amateurs y en general con la visión optimista y “solucionista» (según Morozov) de los geeks y nerds . Aunque es difícil de digerir a los convencidos del valor de la Wikipedia, tiene valor, ayuda a analizarlo desde otro punto de vista más escéptico, y a reconocer los problemas que indudablemente existen (y bastantes notables en la Wikipedia ES, gracias a algunos de sus pedantes bibliotecarios).
El mundo según Google Un documental de los mismos productores holandeses del anterior. Como sugiere el título, también un documental crítico con Google, aunque bastante balanceado y entrevistan a Marissa Mayer y Vint Cerf. La escena que más me gustó, por lo certera de la respuesta, es cuando Vint Cerf responde al entrevistador sobre la confianza que debe tener para que tampoco le manipulen la entrevista. Toca hueso en el tema central:¿por qué no hemos de desconfiar de Google pero confiar en otras empresas que informan e influyen en público?
Revolution OS La historia del software libre, Linux, el open source. Aparecen todos los personajes importante de la historia reciente, desde Richard Stallman y Linus Torvalds a Eric Raymond y Bruce Perens. La mayor parte del documental fue filmado durante la burbuja de Internet, y se centra mucho en ese aspecto, aunque Stallman da el contrapunto ético y social. A pesar de ello, es un documental imprescindible si se quiere conocer algo de la historia del software libre y Linux. La otra ventaja, sobre todo para los debates en clase, es que tenemos la ventaja del tiempo que ha pasado, y podemos analizar e interpretar mejor lo que dicen y prometen.
Startup.com Un documental con escenas y personajes reales -no hay actores ni recreaciones- que relata el proceso de nacimiento, evolución y desplome de un startup muy popular en su momento (govWorks.com) en plena época del crecimiento y explosión de la burbuja de Internet en Silicon Valley.
Más extraño de lo que podemos suponer: las rarezas de la ciencia Charla de Richard Dawkins en TED. Veinte minutos imperdibles de reflexiones sobre el universo, su complejidad, la “realidad” y cómo la percibimos. “La realidad” no existe, o no la conocemos, lo que percibimos es sólo un modelo creado por nuestro cerebro fruto de millones de años de evolución para ayudarnos a sobrevivir.
La gran pregunta: ¿por qué estamos aquí? También de Dawkins, en éste intenta responder una pregunta cuyas respuestas vinieron siempre de la religión. Hace un breve pero buen resumen de cómo funciona la evolución natural, por qué los humanos rompemos con ese proceso, lo que implica la evolución más acelerada provocada por la tecnología… y unas respuestas finales inspiradoras.
El genio de Charles Darwin Otro más de Dawkins, son dos documentales centrados en los trabajos y vida de Charles Darwin. No encontré mejor documental que explique el tema con tanta claridad y rigurosidad.
Religulous Un documental del cómico norteamericano Bill Maher (de formación cristiana pero de madre judía y actualmente ateo). Como lo cuenta él mismo, comenzó el documental para intentar comprender por qué gente que es tan racional y tolerante en otras áreas de su vida es capaz de creer en las paparuchas de la religión y llegan a ser intolerantes. Documental tan simpático como duro.
The Root of All Evil: The God Delusion y The Virus of Faith Dos documentales también de Dawkins, muy crítico con la religión y su influencia en la educación y la política. Profundiza, sin el humor de Maher, en la intolerancia, guerras y desgracias ocasionados por las religiones. Su frase “el proceso de no pensar llamado fe” lo resume perfectamente. Si eres religioso estos documentales te harán mover, incómodo, en la silla.
No están todos los que son, ni siquiera los que deberían, pero todos están en mi lista de «fijos» para la asignatura: sirven para iniciarse y debatir el tema en cuestión.
Ampliar en: elDiario.es
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Marketing interactivo, una cobertura de pastel para tablet
Pillar a los lectores por sorpresa parece un método eficaz en la publicidad para tabletas. Mientras va uno navegando por las páginas acostumbradas, de repente se encuentra una cobertura de chocolate en lugar de la sección de deportes de su diario preferido. En este nuevo anuncio, Fleischmann , para promocionar sus pasteles glaseados, se une a la galería de toques sorprendentes. Según la marca, el tiempo medio de la interacción con la publicidad supera el minuto. La creación corrió a cargo de Staff Brasil.
D-wave, ¿es un ordenador cuántico?
La computación cuántica es uno de los campos de estudio más interesantes en la actualidad, tanto desde perspectivas teóricas y pragmáticas. Un ordenador cuántico universal puede resolver algunos problemas potencialmente, como números de factorización, mucho más rápido y con menos recursos que uno clásico . El desarrollo de esta tecnología se basa en el uso de la mecánica cuántica como un nuevo marco para el cálculo. En ordenadores cuánticos no se almacena la información y no se calcula en bits clásicos, sino en bits cuánticos (qubits o cubits). Los qubits pueden estar en superposición de dos estados diferentes. Desafortunadamente, no existe un acuerdo general sobre el estado de la técnica, y se está todavía lejos de tener un ordenador cuántico universal, operable. Grupos experimentales recientes han desarrollado diferentes arquitecturas, son pequeños y pueden operar con pocos qubits. Por lo tanto, la principal preocupación respecto a la utilidad real de los ordenadores cuánticos es la posibilidad de diseñar que manejen unos pocos cientos de qubits, al menos.
Un hito en la gestión de la computación cuántica ha acontecido recientemente, por la empresa privada DWave. Esta empresa ha desarrollado un ordenador cuántico operativo de 128 qubits, llamado D-Wave One. Por otra parte, van a instalar una nueva versión, llamada D-Wave Two, con capacidad para operar con 512 qubits, para un nuevo laboratorio creado por Google y la NASA . Por lo tanto, la cuestión ahora es lo que hace esta nueva máquina, y si es realmente un ordenador cuántico.
¿Qué es D-Wave y qué problemas puede resolver?
D-Wave se basa en una tecnología llamada superconducting flux qubits (flujo de qubits superconductores). Los qubits se agrupan para operar en unidades 4 × 4, con diferentes conexiones entre ellos. Un esquema de la arquitectura se muestra en la figura. La primera versión cuenta con 128 qubits,no todos ellos pueden ser utilizados para la informática, ya que algunos están desconectados de sus vecinos.
Esta nueva maquinaria podría ser considerada como un simulador cuántico más que un ordenador cuántico universal. No realiza computación cuántica universal, ya que no puede hacer operaciones arbitrarias en todos los qubits.
Básicamente, el problema principal que puede resolver D-Wave es un conocido problema de la cuántica. Se trata de encontrar el estado fundamental, que «es el estado de energía más bajo», de un modelo de Ising de espín. Este problema es conocido por ser un problema difícil no polinómico (NP). Debido a que cuando la dimensión del problema tiene crecimientos lineales la complejidad de encontrar una solución crece de manera exponencial. No hay indicios que nos permitan concluir que un ordenador cuántico puede resolver este problema de una forma no exponencial, el propósito, en cualquier caso es que puede dar significativa aceleración de años sobre las computadoras clásicas.
Una buena pregunta acerca de esta o cualquier nueva tecnología para considerar lo útil que es, son los problemas que puede resolver. Directamente sólo puede resolver este problema recocido, esta meta es interesante, porque este problema es tan duro como el problema más difícil en la clase NP. En esta clase hay muchos problemas populares, como el vendedor, factorización o minimización en inteligencia artificial.
¿Cómo se puede probar D-Wave?
Recientemente, ha sido realizada una prueba de la cuanticidad de D-Wave. Para ello varios investigadores realizaron simulaciones por ordenador, tanto en los ordenadores cuánticos y clásicos . Se compararon tres enfoques Principalmente, D-Wave, una simulación clásica en simuladores cuánticos, y los más conocidos clásicos. Por razones obvias, los dos últimos enfoques se realizaron en ordenadores clásicos.
Por último, los autores también analizan tiempo de cálculo con el tamaño del problema, los resultados no son concluyentes. El problema de optimización para 108 qubits es bastante fácil, y por esto la dificultad para ver si hay un aumento de velocidad. Este problema podría ser potencialmente abordado por la nueva generación de ordenadores cuánticos, se espera que tengan 512 qubits.
Conclusiones
Con base en la investigación realizada por Boixo et al, hay muchos indicios de que D-Wave es una auténtica computadora cuántica. Por otra parte, no es más rápida que los ordenadores clásicos. En cualquier caso, es definitivamente un hito en el campo de la informática cuántica, pues también representa un cambio de paradigma. En lugar de crear un ordenador cuántico universal, con unos pocos qubits, los desarrolladores de D-Wave se han centrado en un dispositivo cuántico con muchos qubits que puede realizar una sola tarea.
Sólo el tiempo puede aclarar si este es el comienzo de una nueva época en la computación cuántica. Si D-Wave Two realmente funciona, habrá que recocer que se trata de la primera vez que un dispositivo cuántico puede calcular un problema general mejor que uno clásico. Este problema puede ser, al menos potencialmente, útil para muchos otros campos.
Fuente: mappingignorance
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