El gato que está "vivo y muerto" y otros 9 avances de la física cuántica en 2016

Este 2016 parece haber sido un triunfo para la física cuántica.

El descubrimiento de ondas gravitacionales, anunciado en febrero, fue declarado el avance del año.
             
Aunque la lista hecha por la revista Physics World también cuenta con un nuevo giro a la muy querida idea del gato de Schrödinger y la detección de un planeta que orbita alrededor de la estrella más cercana al Sistema Solar.

Para detectar las ondas gravitacionales se requirió del trabajo en equipo de 80 instituciones en todo el mundo bajo la coordinación de los laboratorios Ligo.

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Ligo tiene varios centros en todo el mundo que dispara láser a través de largos túneles a fin de detectar la deformación en la estructura del espacio-tiempo.

La primera señal se generó con la colisión de dos agujeros negros a más de 1.000 millones de años luz de la Tierra.

"Lo que se ha logrado con Ligo, particularmente en un espacio de tiempo relativamente corto, es verdaderamente increíble", señaló Hamish Johnston, editor de la revista Physics World. 

"La observación se pudo hacer con la primera evidencia directa de la existencia de agujeros negros, así que Ligo ya ha cambiado nuestra visión del Universo".

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En cuanto a los otros 9, aquí los exponemos sin un orden en particular:

El gato de Schrödinger que está en dos lugares al mismo tiempo

La conocida paradoja presenta la idea de un gato en una caja que puede estar simultáneamente vivo y muerto.

El escenario fue diseñado para ilustrar algunos de los principios del extraño mundo de la física cuántica.

Es un ejemplo de la superposición cuánticas donde las partículas pueden estar en dos estados distintos al mismo tiempo.

Ahora, un equipo de científicos estadounidenses y franceses demostraron que el gato puede estar en dos lugares separados al mismo tiempo.

Al construir su gato a partir de fotones microondas coherentes, el estado del "gato electromagnético" pudo haber sido compartido por dos cajas separadas.

"Más allá de lo absurdo del sentido común en el mundo clásico, la capacidad de compartir estados cuánticos en diferentes lugares podría ser un poderoso recurso para el procesamiento de información cuántica", explicaron los expertos en la revista .

Enredos y súper veloces computadoras cuánticas

Un equipo internacional creó y midió un fenómeno llamado enredo cuántico entre dos tipos distintos de iones, un átomo cargado o molécula.

El descubrimiento podría ayudar a mostrar el camino hacia las computadoras cuánticas superrápidas.

• Las supercomputadoras que pueden cambiar para siempre el mundo de las finanzas

Las computadoras cuánticas, basadas más en la mecánica cuántica que en la electrónica, tienen el potencial de ser más poderosas que las tradicionales.

A diferencia de las computadoras tradicionales -que se basan en el sistema binario (bits)- las cuánticas tienen qubits, que pueden ser tanto 0 como 1 al mismo tiempo, un estado conocido como superposición.

Y en un mundo en el que la rapidez con la que pueden analizarse datos para luego tomar decisiones hace la diferencia entre ganancias y pérdidas, la velocidad de las computadoras es clave.

El artículo completo en la web de la BBC

 

Científicos han encontrado una nueva forma de teleportar datos

El grupo de físicos de Instituto Kavli de Nanociencia de la Universidad de Tecnología de Delft (Países Bajos) informaron que han sido capaces de transferir la información entre dos bits cuánticos separados por tres metros. 

La teleportación cuántica, explica Rusia Today, consiste en la transferencia de la llamada información cuántica –en este caso lo que se conoce como el espín de un electrón- de un lugar a otro sin mover la materia física a la que está fijada la información. Los bits clásicos, las unidades básicas de información en el cálculo, pueden tener solo uno de dos valores: 0 o 1. Pero los bits cuánticos, o qubits, pueden contar a la vez con muchos valores. Ofrecen la posibilidad de crear una nueva generación de sistemas de computación más rápidos y la capacidad de crear redes de comunicación completamente seguras. 

Para completar la posibilidad de crear un Internet cuántico, la investigación ofrece la posibilidad de crear redes de ordenadores cuánticos. A día de hoy los ordenadores cuánticos, que podrían resolver ciertas clases de problemas mucho más rápido que los ordenadores más potentes usados ahora, son un objetivo que parece muy distante. 

Tomado de:

Radio Rebelde

Por qué Google y el Pentágono quieren computadoras cuánticas

Las máquinas cuánticas podrían transformar la computación.

Imagine una computadora que puede enseñarle a su teléfono celular a reconocer cualquier objeto que vea o una que puede encontrar al instante las mejores rutas de vuelo para que miles de aviones eviten una tormenta de nieve o incluso una que pueda rastrear millones de publicaciones en redes sociales para identificar a un potencial terrorista.

Las computadoras tradicionales, incluidas las supercomputadoras, requieren de un tiempo sustancial para obtener esos tipos de datos.

Pero durante largo tiempo los científicos han teorizado que una computadora que pueda aprovechar los principios usualmente peculiares de la mecánica cuántica podría realizar esos cálculos en un instante, y resolver problemas que a una computadora normal le tomaría años.

La comunidad científica todavía debate si alguna vez se podrá construir una verdadera computadora cuántica.

Pero la compañía lD-Wave avanza con rapidez. Ya se ganó al principal fabricante de armas del Pentágono y ahora recibió otro enorme respaldo: una colaboración a tres bandas entre la agencia espacial estadounidense, la NASA, Google y la Universities Space Research Association (USRA) para adquirir la segunda computadora D-Wave Dos.

D-Wave Systems, una firma con sede en Canadá, adquiririó prominencia en 2007 cuando sorprendió a la comunidad científica al anunciar que había construido la primera computadora cuántica del mundo.

La noticia fue recibida con escepticismo y críticas, particularmente de científicos que querían pruebas publicadas, evaluadas por sus pares, antes que un mero anuncio público.

Desde entonces, sin embargo, D-Wave no sólo ha publicado literatura científica al respecto, sino que ha ganado importantes clientes.

El primero fue Lockheed Martin, la empresa de defensa más grande del mundo, que anunció este año la compra de la versión actualizada de su computadora, la D-Wave Dos, una computadora de 512 qubit (unidad mínima de información cuántica). Dos años atrás había adquirido una versión anterior.

No sorprende que una companía de defensa esté interesada en una computadora cuántica: el Pentágono y la comunidad de inteligencia de Estados Unidos han sido durante largo tiempo los principales inversores en la computación cuántica.

El mundo de los espías, en particular, la requiere para codificar datos y descifrar códigos, pilares del sector.

Software para armas

Los ámbitos de defensa e inteligencia son algunos de los interesados en esta tecnología.

El interés del área de seguridad nacional también le conviene a D-Wave. "Francamente, no queremos miles de clientes: queremos un puñado de clientes realmente colaboradores para trabajar en cómo pueden aprovechar este tipo de tecnología", dice Vern Brownell, director ejecutivo de D-Wave Systems.
"En esa lista están el Departamento de Defensa y la comunidad de inteligencia", agrega.

Lo que hace que estas computadoras sean tan valiosas para ellos es la forma en que hacen los cálculos.

Una computadora clásica realiza cálculos útiles al procesar bits que representan unos y ceros. Pero una computadora cuántica "estándar" usa la idea del entrelazamiento cuántico, por el cual la información puede existir tanto como un uno y un cero como por un número infinito de "superposiciones" de ambos estados al mismo tiempo.

Efectivamente, estos "bits cuánticos", o qubits como son conocidos, pueden trabajar en paralelo en vez de en forma secuencial, lo que permite que las resolver más rápido ciertos problemas.

Hay, sin embargo, diferentes enfoques hacia la computación cuántica: la computadora de D-Wave es un tipo de dispositivo especial basado en una técnica conocida como computación cuántica adiabática, que implica el uso de circuitos de metales superconductores para enfriar el sistema.

Si esto se realiza de forma precisa, los qubits de las máquinas buscan un estado de baja energía que representa la respuesta a un problema determinado.

Lea el artículo completo en:

BBC Ciencia

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Increible: Dan a conocer formula matemática que permitiría el teletransporte

Los científicos de la Universidad de Cambridge ha dado con lo que podría ser el mayor avance en los últimos años hacia la posibilidad del teletransporte. Los físicos han desarrollado unos protocolos matemáticos que permitirían una mayor eficiencia a través de la física cuántica.

El artículo publicado no significa que el hombre vaya a “aparecer” en otro punto del planeta gracias a la tecnología. Tal y como explican, el avance al que han llegado a través de los cálculos matemáticos indica que en el mundo cuántico, esa posibilidad es posible. Es decir, que el estudio podría conducir al desarrollo de la computación cuántica y con ella, a la posibilidad de enviar información a grandes velocidades inimaginables en la actualidad.

Si a día de hoy se ha demostrado a través del entrelazamiento cuántico que las conexiones entre las partículas son un actor principal para la posibilidad del teletransporte, el avance al que se ha llegado estos días significa un paso enorme. Una fórmula o modelo matemático que ofrece una solución para aumentar la eficiencia de esas conexiones.

La ley cuántica del entrelazamiento supone que dos objetos o partículas cuánticas están fuertemente unidas aunque no estén juntas, esta conexión haría que los qubits (sistema cuántico con dos estados propios) pudiera ser enviada de un espacio a otro punto.

Además del modelo matemático desarrollado para mejorar la eficiencia de las conexiones, los físicos hablan de una técnica generalizada de teletransporte. Según Sergii Strelchuk, uno de los investigadores de la Universifdad de Cambridge:

Junto al avance matemático hemos encontrado una técnica de teletransportación generalizada con la que esperamos encontrar aplicaciones en áreas como la computación y física cuántica.

Dicho esto, los científicos aclaran que la investigación es actualmente pura teoría, los protocolos son una mejora sobre los métodos anteriores para el uso del entrelazamiento:

El entrelazamiento ahora puede ser algo así como el combustible para el teletransporte. Nuestro protocolo es el “combustible” más eficiente, tanto, que es capaz de utilizar el entrelazamiento mientras que elimina las correcciones ante posibles errores.

Los científicos creen que este avance podría acelerar la construcción de un ordenador cuántico indescriptible hasta la fecha, una posibilidad de ofrecería un equipo con capacidad de realizar cálculos imposibles para un ordenador actual.

Tomado de:

Radio Santa Fè