Despertando al mundo ...

"Hyperloop" la cápsula de transporte público de alta velocidad

Elon Musk presentó un proyecto para unir San Francisco con Los Angeles en media hora con un transporte que combina un tubo a baja presión con cabinas que se deslizan mediante un sistema de colchón de aire.

El Hyperloop combina el uso de un tubo de baja presión junto a un sistema magnético que impulsaría las cápsulas que flotarán en el colchón de aire, a una velocidad superior a los 1200 kilómetros por hora. De esta forma, el trayecto de 610 kilómetros entre las dos ciudades californianas se podrá completar en treinta minutos.

El sistema propuesto por Musk tendría un costo estimado de 6000 millones de dólares, correría en paralelo a la carretera interestatal 5 y el pasaje costaría unos 25 dólares.

Hyperloop funcionará con energía solar, y la intención del empresario es que alguien tome la iniciativa en base a los diseños y proyecciones realizadas.

Musk ha explicado que éstas cápsulas están presurizadas y flotan sobre un colchón de aire que al disminuir el rozamiento, pueden alcanzar altas velocidades pudiendo transportar 28 pasajeros, pero se espera que en el futuro se pueda ampliar con vehículos de mayor capacidad.

En el proyecto presentado se muestra paisajes simulados en el diseño y un sistema de entretenimiento para los viajeros.

En cuanto a la seguridad, "sería más seguro que viajar en avión"y se ha precisado que las cápsulas tendrán que ir separadas al menos 40 kilómetros de cada una, para que en el caso de una frenada por algún problemas sea más segura.

En la idea conceptual se plantea que haya dos tubos, cada uno en un sentido de la marcha y se intentará que en el trayecto tenga las mínimas curvas posibles, y una elevación de seis metros y también habrá tramos bajo tierra, y entre el inicio y final del trayecto, habrá estaciones intermedias que tendrán un papel especial a la hora de equilibrar la presión del aire y el correcto funcionamiento del sistema.

"Materia y energía oscura" que es...?

Ésta ilustración representa la evolución del universo desde el Big Bang y pertenece a la NASA.
La Estación Espacial Internacional (EEI), con un detector de partículas gigantes logró sus primeros resultados en la búsqueda de la misteriosa materia oscura, que se cree es un componente importante del universo.
El equipo internacional que dirige el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS), (por sus siglas en inglés) dió a conocer sus resultados iniciales la semana pasada en la Organización Europea para la Investigación Nuclear, conocida como CERN (por sus siglas en francés), en Suiza. Los científicos del CERN estudian los rayos cósmicos (las partículas altamente cargadas de energía que están en el espacio) para encontrar la evidencia de colisión entre partículas invisibles de materia oscura, lo que dá lugar a un fenómeno que llaman “aniquilación”. 
Un resultado de la aniquilación sería una mayor presencia de las partículas cargadas conocidas como positrones, que son la contraparte de los electrones en la antimateria.
En las últimas décadas, los científicos han definido que solo el 5% de la composición del universo es átomos, lo que vemos y conocemos alrededor nuestro, el resto no podemos verlo; que es aproximadamente el 71% algo llamado “energía oscura” y el otro 24% es “materia oscura”.

Se continúa investigando para precisar mejor que son éstos componentes “oscuros”, ya que no interactúan con la materia ordinaria y la materia oscura permanece como un misterio debido a que no ha sido observada directamente ya que envuelve a las galaxias, y es mucho más extensa que las galaxias en sí.

El proyecto del Espectrómetro Magnético Alfa está dirigido por científicos de 16 países, bajo el liderazgo del profesor Samuel Ting, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos.

Las búsquedas de materia oscura también se realizan en el CERN con el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más grande y poderoso, además de otros laboratorios.
“Al trabajar en conjunto, creo que podemos estar seguros de una resolución para el enigma de la materia oscura en algún momento de los próximos años”.

Éste 4 de octubre de 2012, tres científicos ganaron el premio Nobel de Física por encontrar la evidencia definitiva de que la expansión del universo se está acelerando.

Su descubrimiento no encaja en ninguna teoría existente, así que tuvo implicaciones alucinantes para nuestra comprensión del mundo físico. Al mismo tiempo, es relativamente fácil de explicar a las personas no especialistas.

Saul Perlmutter, un joven físico del Laboratorio Lawrence Berkley y el otro dirigido por Bob Kirshner, un profesor de astronomía de Harvard, junto con el ex estudiante de postgrado, Brian Schmidt, ahora en la Universidad Nacional de Australia, y el entonces estudiante de posgrado, Adam Riess quién trabaja como astrónomo del Space Telescope Science Institute y la Universidad Johns Hopkins. Éstos astrofísicos sabían que el universo era un vasto espacio, casi vacío, lleno de galaxias de estrellas en un delgado mar de átomos. 

Gracias al trabajo que se realizó 70 años antes Edwin Hubble (por quién la NASA nombró a su telescopio espacial)  sabían que el universo estaba expandiéndose durante miles de millones de años, y como todos los astrónomos, esperaban que la expansión fuera más lenta, debido a la fuerza de la gravedad entre las galaxias y otras materias.

Era muy sencillo: mientras más cosas hay en el universo, mayor es el freno gravitacional de la expansión,  así que los experimentos ganadores del premio Nobel se diseñaron para medir el nivel de desaceleración de la expansión, y por lo tanto, la cantidad total de material en el universo.

Después de todo, la gravedad era la única fuerza conocida que podría desempeñar un papel. Los dos equipos midieron las distancias hacia las supernovas en galaxias distantes, y esperaban que pudieran estar más cerca de nosotros, como si no hubiera gravedad en lo absoluto.

Imaginen la sorpresa cuándo los datos indicaron que la expansión se estaba acelerando y las supernovas parecían estar más distantes (más débiles) y si la velocidad de la expansión estuviera inalterable....sorpresa fue, qué el nivel de aceleración de la expansión señaló que la gravedad, una fuerza que conocíamos y adorábamos desde que la primera manzana cayó de un árbol, pasó a ser algo insignificante si se la compara con un nuevo y desconocido campo de energía, que obliga a las galaxias a separarse. 

A ésta cosa nueva, de la que no sabemos nada y que parecer ejercer cierta fuerza, le llamamos energía oscura.

El hecho es que, la energía oscura es el mayor misterio en la ciencia, pero es el impulsor de una gran cantidad de investigaciones en la última década, y fue el factor clave del informe Nuevos mundos, nuevos horizontes del año 2012 de las Academias Nacionales de Ciencia, que priorizaron futuros proyectos de astronomía y de astrofísica.

En 1929, Edwin Hubble y Milton Humason afirmaron que el universo se estaba expandiendo hasta la fecha, los astrónomos pensaban que el universo estaba en un equilibrio eterno, y los nuevos datos son fundamentales para la extraña nueva imagen. Adam Riess, quién usa el Telescopio Espacial Hubble para medir las supernovas extremadamente distantes, mostró que al comenzar el universo, la gravedad en realidad le ganaba pasos a la energía oscura.

En la expansión inicial del Big Bang, el espacio se estaba reduciendo, después mientras las galaxias se apartaban, la fuerza de atracción de la gravedad entre ellas que debilitaba a la energía oscura se hizo cargo, lo que parecía una propiedad constante en el espacio mismo.

En el universo de nuestros días, con 13.7 mil millones de años después del Big Bang, la gravedad es mucho más débil que la energía oscura. 

Así que el descubrimiento de Riess no dejó ninguna duda: las explicaciones alternativas para el descubrimiento original no habrían mostrado ésta evolución de un espacio en el que dominaba la gravedad y donde dominara la energía oscura.

En la expansión inicial del Big Bang, el espacio se estaba reduciendo y los equipos encontraron que la expansión se estaba acelerando. Parecía que esta demostración apoyaba la teoría del Big Bang, que se estaba fraguando en la comunidad científica desde principios de los años 20.Según ésta teoría, el universo surgió de una gran explosión: el famoso Big Bang que se aseguraba que durante el estallido inicial, el universo se expandió a una gran velocidad. 

Con el paso del tiempo, el universo fue perdiendo velocidad y ganando estabilidad. y el hecho de que Hubble confirmase que el universo aún continuaba expandiéndose, reforzó ésta teoría.

Los astrofísicos están trás la pista de éste fenómeno después del discurso de Leigh Page, de Yale, sobre la energía oscura de Saul Permutter, uno de los ganadores del Nobel, se conocerá algún día lejano en el futuro cuándo lleguemos a comprender cómo la "energía oscura" puede ser una propiedad del espacio vacío a lo largo del universo y quizá tenga un profundo impacto en nuestra vida aquí en la Tierra.
Otras notas anteriores relacionadas ver en;  www.blogoesferae1000.blogspot.com 

Aplicaciones de la Revolución cuántica

La teletransportación cuántica es una realidad en poco tiempo

Hasta hoy la telepransportación era la fantasía más recurrente de las películas de ciencia ficción y un anhelo por descubrir de los científicos. Pero ¿qué pasaría si la teletransportación se convirtiera en una realidad ...?.

En primer lugar, muchos de los conflictos de tráfico existentes disminuirían junto a los problemas de contaminación asociados, y ello sin mencionar al petróleo, que hoy en día es la energía más utilizada para trasladarnos de un lugar a otro.
En una segunda instancia, tendríamos más tiempo libre disponible para disfrutar.Si por caso tardamos un promedio de 45 minutos en trasladarnos de nuestra casa al lugar del trabajo y en un mes hemos utilizado 30 horas aproximadamente para viajar y 15 días completos en un año, con la teletransportación sólo usaríamos unos cuántos segundos de nuestro tiempo.
Pero en que problemas nos podríamos enfrentar en la teletransportación incompleta, pasando por un resultado escalado o deformado, si la posible inclusión de una molécula ajena se fusionara con la nuestra de nuestros átomos.
Hasta la fecha lo que efectivamente se ha logrado es transportar fotones, algunos átomos de calcio y berilio e información.
La teletransportación humana y su consecuente desmaterialización en la actualidad todavía es un mito, debido a que el cuerpo humano está formado por millones de átomos, la idea de evaporarnos y aparecer al instante en otro lugar por lo pronto quedará como eso: una simple idea.
 
Sí un sujeto es desmaterializado en un punto del espacio y casi instantáneamente es vuelto a materializar en otro punto distante, quizá, a millones de kilómetros: la escena ya no es una exclusividad de la ciencia ficción.
Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hefei, en China, lograron por primera vez en la historia teletransportar un objeto macroscópico a una distancia de 150 metros, aprovechando el principio de enlazamiento cuántico, por el que dos partículas comparten una misma existencia, es decir, una misma información, sin importar el espacio que hubiere entre ambas.
Por tal, un grupo de ingenieros chinos ha desarrollado la teletransportación cuántica al entrelazar un par de fotones separados por una distancia de casi 100 km.
Un fotón es la partícula fundamental de los fenómenos cuánticos de las ondas electromagnéticas: es la partícula que traslada todas las formas conocidas de radiación electromagnética como los rayos gamma, luz ultravioleta y luz visible, entre muchas otras y la razón es, porque un fotón tiene una masa invariable de 0 y puede viajar a una velocidad constante como es la velocidad de la luz y por eso ésta transferencia de partículas en el espacio-tiempo es instantánea.
Gracias a las complejidades de la mecánica cuántica, cada específico fotón permanece sin decidir su polarización hasta que alguno de los dos sea medido mediante las ondas electromagnéticas.
En dicho instante la polarización del otro fotón se encaja en su orientación opuesta de manera prácticamente instantánea, aún si muchos kilómetros distan entre ellos.
Es éste entrelazamiento de fotones que sirve como intermediario en el esquema estándar de la teletransportación, y no es tanto la teletransportación de las partículas, sino del estado cuántico de cada una de ellas; ya que cada fotón asume el estado cuántico de su par al sentir la onda longitudinal (impuesta) del otro.
El problema es que, para que el otro fotón asuma el estado cuántico del otro, éste debe saber la naturaleza de polarización del otro, por lo que una comunicación a la velocidad de la luz se necesitaría para sincronizar la manipulación de cada parte
En la revista Nature correspondiente al mes de Octubre 2012, el grupo chino reportó una teletransportación cuántica que cruzó en línea recta el lago Qinghai en China, una distancia de 97 km (Casi la misma distancia que hay entre la Ciudad de México y Pachuca)
¿Qué fenómeno hace posible ésto?, el fenómeno se denomina Entrelazamiento Cuántico, que nos relaciona con dos partículas cuánticas que están conectadas por una línea invisible a través del espacio.
Es así que cuándo dos partículas se encuentran entrelazadas, al medir una propiedad de uno de ellos, la otra partícula adoptará inmediatamente la propiedad contraria sin importar que estén separados en el espacio.
Y ésa es la clave en la teletransportación.
Para entender de una manera más fácil en qué consiste el experimento, imaginemos a dos personas (en éste caso las llamaré Jorge y Edith) y dos fotones entrelazados, en el cuál  Edith toma un fotón y se queda en la Ciudad de México, mientras Jorge toma el otro fotón y viaja a Pachuca.
Entonces Edith desea teletransportarse en el estado cuántico de su fotón al de Jorge, para ello mide la polarización de su fotón (polarización vertical) y en ése momento, el fotón de Jorge adopta la orientación contraria (polarización horizontal) y se hace el entrelazamiento.
Ésto ya existe y tiene futuras aplicaciones en el terreno de las telecomunicaciones, por un teorema conocido como “anticlonación” (no-cloning), el cuál dice que no se puede copiar un objeto cuántico, pero pronto sabremos de éstos experimentos para realizar una teletransportación cuántica desde la Tierra hasta un satélite en órbita.
Así, la transmisión entre dos objetos se hace posible instantáneamente, desde un punto a otro, sin que la información deba atravesar el espacio que los separa. No obstante ello, el puente cuántico, definido por la brecha de tiempo durante el cuál ésta información se mantiene intacta antes de destruirse, no supera actualmente los 100 microsegundos.
Al respecto, en Londres, especialistas de la Universidad de Cambridge lograron desarrollar un modelo matemático que explica cómo aumentar la resistencia del enlace cuántico, a la vez que abre las puertas a la era de la computación cuántica, esencial para lograr una teletransportación compleja.
Según los propios científicos, se logró un avance fundamental en la actualidad, aunque lo más importante está aún por venir.
 

Ringtones que vibran a través del tatuaje

Nokia ha patentado el uso de tatuajes magnéticos que vibran cuando recibamos una llamada. De acuerdo con ésta nueva técnica Nokia tiene la intención de llevar la retroalimentación háptica al cuerpo del usuario, a través del uso de distintas tintas en el tatuaje que emplean componentes ferromagnético y que vibrarían de acuerdo a determinados comandos del teléfono.
La empresa nórdica estudia tatuajes que vibran al impulso magnético, para saber cuando nos llaman. La tecnología de la que se quiere hacer uso, por lo menos parcialmente ahora se basa en el concepto de tecnología háptica, que hace que el teléfono vibre cuando tocamos la pantalla táctil.
De acuerdo con ésta patente la compañía tiene la intención de llevar éste tipo de información al propio cuerpo del usuario con el pegado de calcos tatuados. Según la patente, Nokia ofrece “un material que puede ser autoadhesivo a la piel capaz de detectar un campo magnético y pasar un estímulo visible para la piel, percibiendo el estímulo debido al campo magnético generado durante una llamada" y el objetivo que se persigue es crear dispositivos vibratorios o tatuajes que respondan a distintos campos magnéticos.

De acuerdo con The Wall Street Journal, la idea de Nokia es ir incluso un paso más hacia adelante para tener diferentes tonos para los distintos contactos en futuros teléfonos y gracias a ésta tecnología tendríamos diferentes formas de vibraciones según quién nos esté llamando o para indicar cuando la batería está baja o si se han recibido un SMS, ... está todo bien creer o reventar, pero cuidado chicos no es conveniente cuándo llame la novia…

Como se modifica el cerebro del consumidor...?

Aldous Huxley dijo que en un mundo feliz "uno cree en las cosas porque ha sido acondicionado para creerlas"
Y ésto no es mera coincidencia ya que la voracidad y el alto nivel competitivo empresarial que hoy vive el mercado, obligan a las grandes marcas de las multinacionales a utilizar propaganda sutil y compleja para comprender porqué se elige un producto de otro para comprar en nuestro afán consumista.

El neuromarketing es la disciplina que aplica técnicas de la neurociencia al ámbito de la mercadotecnia con efectos publicitarios y de comunicación para activar el cerebro humano con intención de llegar a conocer la conducta del consumidor.

Para la investigación del mercado se utilizan mediciones biométricas de actividad cerebral y ritmo cardíaco en los sujetos estudiados para obtener conclusiones definitivas al intentar comprender el comportamiento humano mediante técnicas neurológicas.

En la campaña que llevó PEPSI en EE.UU invitaba a los consumidores a probar dos productos similares de marca diferente (Coca y Pepsi) en el cuál se debía señalar su preferencia. El resultado de la prueba mostró que más de la mitad de los participantes eligió Pepsi a pesar de que ésta estaba lejos de liderar el mercado.

Entonces un médico especialista en neurociencias Read Montagne propuso reclutar 65 voluntarios para poner nuevamente en desafío a PEPSI monitoreando la actividad de los cerebros delos participantes con resonancia magnética en la zona positiva del cerebro que se activa con ambas marcas para que el córtex prefrontal medio pudiera reconocer la marca, que demostró en contraste con lo anterior, que el 75% optó por reconocer a Coca Cola.

El investigador concluyó que las personas toman decisiones basadas en recuerdos y emociones asociadas a la marca y no al producto en sí.

Algunas empresas han asociado a neurocientíficos para descubrir las causas que generan ésta práctica y otros ponen en duda su eficacia y creen que esto genera una corriente detractora que puede llegar a serperversa  para controlar a los seres humanos haciéndolos adictivos a deteminadas marcas por el exceso publicitario.

CYBORG Avidianos; desarrollan seres androides virtuales con evolución propia

La vida artificial fue evolucionando en los últimos años cada vez más con el desarrollo digital que comenzó en 1940 con la idea de John von Neumann y Stanislav Ulam que trabajaron en el desarrollo de la bomba H.

Von Neumann trabajó con el concepto de almacenar programas en memoria virtual en máquinas que serían capaces de autoreplicarse.

En 1960 Darwin fue el antecesor de los virus que como un juego tenían la finalidad de reproducirse ocupando toda la memoria del sistema y ganaba aquél que ocupaba el mayor territorio.

Fue en 1970 que Henry Holland trabajó con algoritmos genéticos que hicieron evolucionar mediante acciones aleatorias a una población, junto a Thomas Ray en 1990 que trabajó durante diez años en una reserva digital en Internet,

sobre la Tierra poblada por microrganismos que evolucionaban tecno-biológicamente.

Así la idea se fue desarrollando bajo un concepto de memoria y habilidades propias como seres virtuales personificado bajo un sistema complejo de ceros y unos representando a los Avidians como imágen similar a nosotros en un cúmulo de micro puntos que cambian de color a medida que reaccionan a los estímulos siendo que los Avidians son organismos digitales que se propagan en un planeta virtual en las computadoras llamadas Avida. Este sistema sería ampliado por la física y la ingeniería cuántica en un desarrollo más avanzado en los próximos años mediante un software que se propagará en un planeta virtual cuando las máquinas aprendan a pensar como la profecía cibernética, que cansadas de recibir órdenes, se rebelen contra sus amos para auto controlarse a sí mismas en la PC llamada Avida, que serán concebidas por científicos de la Universidad de Michigan en East Lansing.

Las avidianos ocuparan un espacio en la memoria de la computadora y sus generaciones se sucederán en el tiempo virtual y sus habilidades competirán con sus rivales en tiempo virtual que a diferencia de los seres vivos en relación a la especie digital, se podrá detener o invertir. Esto se demostró a traves de una serie de ensayos al desarrollar la memoria y el razonamiento de un modo más primitivo, para ello los investigadores hicieron una grilla formada por células que competían por un premio de una porción mayor de alimento digital que sería una mayor velocidad de procesamiento, lo que permite fecundar más clones en menos tiempo como una forma de autogenerarse.

En una experiencia se colocaron una generación de avidianos junto a una fuente de alimentación con casilleros de provisiones con mayor valor energético y consiguieron que 100 generaciones se replicaron viviendo en la misma celda con comida menos nutritiva, hasta que se produjeron mutaciones con crías de mayor potencial que consiguieron desplazarse por la grilla de las celdas alcanzando otras

fuentes comestibles para luego regresar al punto de partida.

Las sucesivas descendencias que se generaron aprendieron a reconocer las diferencias entre las fuentes alimentarias para encaminarse hacia la de mejor calidad. Ésto evidencia que buscó comparar las alternativas se tuvieron que desarrollar los conceptos de memoria y de razonamiento.

Mediante la instalación de un código numérico señalando dos direcciones en sentido contrario, al impartir órdenes contradictorias a los avidianos sin evolucionar, éstos tuvieron que interpretar cuál era las instrucción correcta para no fallar.

Para generar su metabolismo y ADN se valen de cadenas codificadas con in

strucciones informáticas que compitirán en su universo al ser capaces de reproducirse, mutar y evolucionar de forma más compleja. El profesor de biología evolutiva Esteban Hasson de la facultad de Ciencias Exactas de la UBA é investigador del CONICET opina que hay una analogía con sistemas de

autoreproducción y evolución que está asociado al fenómeno biológico natural en donde se produce un cambio genético de la especie. En la selección artificial estaría vinculada con su creciente desarrollo tecno emparentado con el progreso más que con la biología.

La inteligencia artificial fue tratada en el cine con Blade Runner en 1982 donde seres creados por ingeniería genética se emplean para trabajos en riesgo y que algunos se rebelan, también en la saga de Terminator en 1984 los hombres luchan contra màquinas que se autoreplican. En Inteligencia Artificial de 2001 los chicos robot causan pavor en una sociedad que limita el número de hijos, y en la trilogia de Matrix de 1999 a 2003 los humanos son esclavizados por máquinas robóticas virtuales y los condicionan a vivir a un simulador virtual.

Computación Cuántica; "la rareza de existir en dos estados contradictorios al mismo tiempo"

Los ingenieros electónicos y ejecutivos de las empresas globales de informática están abocados al diseño y el desarrollo de creación de los equipos de la PC cuántica hasta el 2035. Estas máquinas basarían su concepto en la manipulación de micro elementos como la partícula subatómica (electrones y fotones) que tendrán una capacidad de procesamiento exponencial cien o más veces mayor que en la actualidad con la PC binaria, lo cuál podrán resolver en minutos operaciones que hoy llevaría años.
El progreso actual tiende cada vez a la miniaturización de los chips de silicio que tienen un límite, y se está cerca el momento en que achicar más los transistores será imposible. Las máquina actuales hacen maravillas pero están también cerca de autolimitarse ya las computadoras deben evaluar millones de alternativas de una vez, mientras que las cúanticas pueden comparar todas las alternativas al mismo tiempo de forma exponencial, y así como referencia una PC cuántica puede romper los códigos de encriptación en minutos para todo el comercio electrónico mundial.
Otro aspecto donde la computación cuántica sería bienvenida es en la simulación de fenómenos naturales para el desarrollo de drogas fármaco nanotológicas o en los estudios del origen del Universo y el calentamiento global. En la PC actual la info se procesa desde un texto o video reduciéndose a una larga cadena de 0 y 1 que se traducen en letras, signos, sonidos y colores y cada uno de éstos 0 y 1 contienen un bit (unidad mínima de info) como entidad física, y un "puntito" registrado dentro de un disco rígido. Cada bit tiene un valor por vez en determinado momento y así podrá ser 0 u 1 y sus múltiples combinaciones.
El dígito binario o bit es la señal electrónica que tiene dos estados 1 con carga eléctrica y 0 sin energía y el número 2 se escribe en binario como 1 y 0 y es almacenada en memoria, y para sumar 1+2=3 se necesitan tres memorias de 2 bits o sea 1(01)+2(10)=3(11) y para su cálculo se necesita un programa algorítmico que sería el que suma 3 en un registro por vez para dar el resultado (11).
En la computación cuántica en cambio, la unidad mínima de info es el qubit (bit cuántico) que tiene la particularidad de estar en estado "0", en el estado "1" y en infinitos estados intermedios, y todo a la vez. Así el qubit puede valer 0 y 1 al mismo tiempo y con la probabilidad para cada valor, ya que ésta rara propiedad del sistema cuántico hace que un objeto pueda potencialmente estar en varios lugares al mismo tiempo comportándose como "onda" o "partícula" dependiendo de la medición o en estado de superposición.
La superposición es un tercer estado de la probabilidad cuántica, en el cuál un objeto puede existir en dos estados contradictorios al mismo tiempo en 0 y en 1, son la característica de la "rareza" de la mecánica cuántica y por tal principio aplicado a la info desencadena un modelo nuevo en la computación; ya que cada qubit de información puede tener más de un valor al mismo tiempo, pero en estado puro de unos o ceros de superposición utilizado para el procesamiento, y cuánto más cerca del 0 esté, más probabilidad tiene de ser 0 ó viceversa, y que no se limita al 0 y 1 como en la computación binaria.
Para explicar ésto fácil imaginemos al electrón como al planeta con sus polos N y S que asignamos dos estados "0" al norte y "1" al sur y dividiremos con el ecuador el estado medio en un 50% con 0y1 de ser tanto 0 como 1, ó probabilísticamente los dos estados al mismo tiempo 0 y 1. Si el electrón apunta hacia arriba se codifica como 0 y si lo hace hacia abajo es 1 y si apunta hacia cualquier lugar entre 0 y 1, está en estado de superposición. La forma de manipular la superposición es modificando la orientación de sus estados del electrón y posesionarlo en el lugar deseado, es aplicando una campo electromagnético.
Ahora bien, otra propiedad cuántica de los qubits es su entrelazamiento, y en ésta condición los estados de los qubits se mezclan 0y1 + 0y1 y si un qubits tiene los estados 0 y 1 al mismo tiempo, entonces 2 qubits mezclados pueden tener todas las combinaciones posibles de dos 0 y dos 1 para obtener la memoria de 2 qubits.
De ésta forma en una memoria de 2 qubits pueden estar almacenados 4 números: 0(00),1
(01), 2(10), 3(11) y éstos procesan la info de todos los estados cuáticos de memoria.
Se obtendrá de esta manera un resultado más rápido que involucran un gran número de bits a diferencia de las PC binarias, por el largo tiempo que precisarían para el cálculo.
Los científicos deberán superar varios obstáculos y uno de ellos es el desarrollo de software que genere nuevos algoritmos (secuencia de órdenes) que se adapte a los tipos de cálculos cuánticos que las máquinas precisarán hacer. Para resolver éstos problemas se deberá encontrar la manera de hacer operaciones que den el resultado de controlar los átomos y protones individuales, con la precisión suficiente para permitir el proceso de la info cuántica y protegido de la alteración ambiental, ésto es lo difícil del problema dice el Dr. Marcelo Rozemberg en física matemática de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA.

Los científicos del NIST (Instituto Nacional de Stándares y Tecnología de los EE.UU) lograron demostrar la viabilidad de un procesador cuántico programable de 2 qubits. Hasta el momento existen sistemas cuánticos que usan poca capacidad y no pueden hacer cálculos sofisticados, se espera poder agrandar su capacidad pero se vuelven inestables, por ahora. Si en los próximos 15 años se consiguiera construir una PC cuántica de 100 qubits competiría con las actuales, y con una de 1000 qubits superaría a las supercomputadoras clásicas más modernas.
Su mayor atributo es no ser cien o mil veces más rápidas sino abordar los problemas complejos como desciframiento de códigos y la seguridad ya que al agregar un caracter a una contraseña, se hace 50 veces más difícil para que la computadora actual binaria lo averigue, para 5 caracteres llevaría un segundo y para 10 caracteres le llevaría 10 años y si duplicara la extensión a 20 tardaría 13 millones de años para descifrar el código.
La computadora cuántica que no opera de ese modo, averiguar 5 caracteres le lleva 1 segundo, los 10 cuatro segundos y los 20 caracteres apenas 17 segundos.
Comparando como hoy hemos progresado, es así que al inicio en 1939 en un laboratorio de Iowa el profesor de física John Atanasoff y su estudiante Clifford Berry presentaron una máquina eléctrica digital con válvulas electrónicas que hacía operaciones más rápidas, luego el ENIAC en 1946 de la Universidad de Pensilvania mejoró la máquina con 17.000 válvulas y pesaba 30 Tn con la dimensión de 2,1/2 m de alto por 1 de profundidad y 30 cm de ancho, para que en 1962 se definiera a la informática como un acrónimo del francés infoautomatique creado por el Ing. Philippe Dreyfus que consideró un tratamiento de la información con el uso de dispositivos electrónicos.
Richard Jozsa es considerado uno de los fundadores de la materia de la ciencia cuántica de la información y ha hecho contribuciones fundamentales a ése campo. La importancia de su trabajo fue reconocido por el otorgamiento del Premio 2004 Naylor de la Sociedad Matemática de Londres.
El resultado más importante de la teoría cuántica de la información es el hecho de que un ordenador cuántico puede llevar a cabo las tareas de cálculo exponencialmente más rápido que cualquier otro dispositivo clásico, ésto fue mostrado por primera vez por Jozsa, con Deutsch, en 1992. Con Schumacher y otros, Jozsa ha desarrollado la fuente de codificación de teorema cuántica, uno de los resultados fundamentales en los que se basa la teoría de la información cuántica. Jozsa es también co-descubridor de la piedra angular de la comunicación cuántica, teleportación cuántica, éste protocolo es ahora una herramienta esencial en casi todos los debates de la comunicación cuántica y llevado al reconocimiento como papel clave del entrelazamiento cuántico en la comunicación.
Es de esperar que los próximos años de desafíos experimentales tendrán una avanzada más rápida ya que las previsiones de la actual computación binaria está agotando sus posibilidades técnicas dada su masividad popular.
Más info en: www.qubit.org/
http://www.computacióncuantica.com/

La computación cognitiva en desarrollo basada en el funcionamiento de la dinámica cerebral

Los científicos, en IBM Research Almaden, en colaboración con colegas del Lawrence Berkeley National Lab, han realizado la primera simulación cortical del cerebro casi en tiempo real que supera la escala de una corteza de gato, y contiene mil millones de neuronas en actividad y 10 billones de sinapsis de aprendizaje individuales. Además, en colaboración con investigadores de la Universidad de Stanford, los científicos de IBM desarrollaron un algoritmo que explota la arquitectura de supercomputación Blue Gene® a fin de medir y mapear en forma no invasiva las conexiones entre todas las ubicaciones corticales y subcorticales dentro del cerebro humano utilizando imágenes ponderadas de difusión de resonancia magnética.
IBM informa que, tras un largo esfuerzo de investigación, los científicos de la compañía han conseguido poner en marcha la mayor «simulación cortical» realizada hasta ahora, equivalente en complejidad del cerebro de un gato y continúa desarrollando un mapa del cerebro humano, en su esfuerzo por construir un chip cognitivo capaz de imitar y emular las funciones del cerebro.
Estos hitos representan la finalización de la FASE 0 de la iniciativa “Systemsof Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (SyNAPSE)” de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA) de Estados Unidos, proyecto que tiene como objetivo la creación de un chip cognitivo, con la capacidad de imitar y emular las funciones del cerebro.

A través de estas investigaciones, IBM tiene como fin abordar sistemáticamente campos propios de la actividad cerebral hasta ahora no emulados, tales como sensación, percepción, interacción y cognición.
La computación cognitiva aspira a enlazar de manera asincrónica datos digitales y analógicos, a diferencia del sistema de cómputos moderno, basado en un modelo de programa almacenado, con circuitos digitales, sincrónicos y seriales. “Aprender del cerebro es una forma atractiva de superar los desafíos que hoy enfrenta la computación en materia de energía y densidad”, comentó Josephine Cheng, IBM Fellow y directora del laboratorio de IBM Research - Almaden. “A medida que los mundos físicos y digitales siguen fusionándose y la computación se integra a la trama de nuestras vidas cotidianas, resulta imperativo crear un sistema de computación más inteligente que pueda ayudarnos a extraer sentido de la creciente cantidad de información que tenemos a disposición, de la misma manera en que nuestros cerebros pueden interpretar y actuar rápidamente frente a tareas complejas”.

Investigadores de las distintas sedes de IBM a nivel mundial trabajan en colaboración con científicos de las universidades de Stanford, Wisconsin-Madison, Cornell University, California- Merced y del Centro Médico de laUniversidad de Columbia para dar con éste nuevo paradigma que revolucionará al mundo entero.
Con los recientes avances y la finalización de la FASE O de la investigación, los científicos ya pueden explorar la dinámica computacional del cerebro y prometen acercar más al equipo a su objetivo de realizar un chip sinaptrónico compacto y de baja potencia utilizando nanotecnología y avances en la memoria de cambio de fase y uniones de túnel magnético.
Para continuar con el trabajo, IBM y las Universidades asociadas recibieron recientemente una financiación adicional de US$ 16,1 millones de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA) de Estados Unidos, para avanzar en la Fase 1. En esta nueva etapa de la investigación, el equipo de IBM se focalizará en los componentes, haciendo hincapié en la arquitectura cerebral para dar con la construcción de un chip prototipo.
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