Noticias de ciencia y lo que la rodea

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El espín cuántico: La revolución en la física cuántica

Investigadores de todo el mundo están explorando formas de controlar y medir el espín cuántico con precisión para desarrollar qubits más estables, las unidades fundamentales de la información cuántica. Esta investigación no solo tiene el potencial de revolucionar la informática, sino también de transformar áreas como la simulación de materiales, la criptografía cuántica y la medicina.
El espín cuántico está estrechamente vinculado al fenómeno del entrelazamiento cuántico, otra propiedad asombrosa de las partículas subatómicas.
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¿Qué demonio Es eso de la física cuántica?

La física cuántica es una de las disciplicas científicas más complicadas que existen, pero hoy vamos a hacerla sencilla, sin contar mentiras. Uno de los “cuentecitos” más famoso es el gato de Schrödinger, del que ya os hemos hablado aquí en detalle. En un principio, este juego mental fue concevido para mostrar lo poco intuitiva que es la física cuántica, pero desde entonces se ha convertido en un forma cómoda de dar un cierto sentido práctico y cotidiano a la física cuántica. Antes de meternos en detalle a explicar las peculiaridades de la realidad que subyacen bajo este experimento mental, hay que dejar claro que este artículo no sustituye a un curso de mecánica cuántica, ni de lejos. La física cuántica es tan rara que no es posible entenderla ni tras...
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La ventaja cuántica del hardware de recocido cuántico D-Wave 2000Q

La compañía canadiense D-Wave Systems fabrica hardware de recocido cuántico (en rigor no son ordenadores cuánticos). Su nueva máquina se llama Advantage™ y superará los 5000 cúbits; por ahora solo se han publicado resultados de D-Wave 2000Q™. Este hardware explota el efecto túnel cuántico en pequeños grupos de cúbits superconductores (15 en 2000Q y en Advantage); estos cúbits se acoplan entre sí formando un grafo fijo en el que hay que mapear el problema a resolver.
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El procesador cuántico fotónico Borealis ha alcanzado la supremacía cuántica. Y ha hecho morder el polvo a los demás

El primer grupo de investigación que anunció haber alcanzado la supremacía cuántica fue el equipo de Google liderado por John Martinis. El artículo científico en el que explicó con detalle cómo había logrado este hito fue publicado en Nature el 23 de octubre de 2019, y su conclusión fue impactante: su procesador cuántico Sycamore de 54 cúbits había resuelto en 200 segundos un problema que a un superordenador clásico le habría llevado 10 000 años.
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Matriz qubit superconductora marca el camino hacia los ordenadores cuánticos

Un ordenador cuántico completamente funcional es uno de los santos griales de la física. A diferencia de los ordenadores convencionales, la versión cuántica utiliza qubits (bits cuánticos), que hacen uso directo de los múltiples estados de los fenómenos cuánticos. Cuando esté completada, una computadora cuántica será millones de veces más potentes en ciertos cálculos que los superordenadores actuales.
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Físicos españoles logran corregir errores en un bit cuántico

Físicos españoles y austriacos han codificado un bit cuántico (qubit) en estados entrelazados distribuidos en varias partículas. Por primera vez, han efectuado cálculos simples en él para corregir errores. Este registro cuántico de 7-qubit podría ser utilizado como el principal bloque de construcción de un ordenador cuántico que corrija cualquier tipo de error. Los resultados han sido publicados en la revista Science. Incluso los ordenadores son propensos a cometer errores. Los trastornos más leves pueden alterar la información
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¿El principio del fin de la criptografía actual? Crean la primera computadora cuántica escalable

¿El principio del fin de la criptografía actual? Crean la primera computadora cuántica escalable

Un equipo de investigadores del MIT y la Universidad de Innsbruck han diseñando y construido una computadora cuántica escalable de cinco átomos. Con éste equipo y utilizando pulsos láser, han sido capaces de implementar el algoritmo de Shor, la llave maestra para abrir (casi) cualquier clave criptográfica. Con la creación de una computadora cuántica escalable no solo han demostrado que el algoritmo de Shor, el algoritmo cuántico más complejo que tenemos, es implementable realmente. Sino que, de esta manera, todo lo que hay que hacer para computar un número mayor es hacer más grande el equipo. Es un enorme paso porque como explicaba Isaac Chuang, profesor de física e ingeniería eléctrica en el MIT y uno de los investigadores del proyecto: "La computación cuántica ha dejado de ser un asunto de física básica, ahora es un asunto de ingeniería"
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Drones cuánticos

Se llaman satélites cuánticos a los que incorporan tecnologías de comunicaciones cuánticas para enviar y recibir fotones entrelazados. Por analogía, se llaman drones cuánticos a los que también las incorporan. Se publica en Physical Review Letters la primera demostración de esta tecnología con más de un dron; en concreto, usando dos drones se ha logrado distribuir fotones entrelazados entre dos estaciones terrestres separados una distancia de un kilómetro
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Observar el efecto de la gravedad en grandes objetos cuánticos

Observar el efecto de la gravedad en grandes objetos cuánticos

Físicos han encontrado la forma de superenfriar objetos cuánticos a escala humana de modo que sus átomos estén casi parados, o en su "estado fundamental de movimiento". De esta forma, dicen que ahora tienen la oportunidad de observar el efecto de la gravedad en un objeto cuántico masivo.
[...] Hasta la fecha, los físicos han lidiado contra objetos pequeños, como nubes de millones de átomos u objetos a escala de nanogramos, en estados cuánticos tan puros.
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Los físicos dan un gran paso en la carrera hacia la computación cuántica [ENG]

Un equipo de físicos del Centro Harvard-MIT para Átomos Ultrafríos y otras universidades ha desarrollado un tipo especial de computadora cuántica conocida como un simulador cuántico programable capaz de operar con 256 bits cuánticos, o "qubits". El simulador ya ha permitido a los investigadores observar varios estados cuánticos exóticos de la materia que nunca antes se habían realizado experimentalmente. El número de estados cuánticos comprendidos en 256 bits es mayor que todos los átomos del sistema solar
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Teorías cuánticas de la consciencia: la posibilidad de que la mente surja de un efecto cuántico

Hasta hace muy poco, hablar de mecánica cuántica en sistemas biológicos era, prácticamente, un suicidio académico. Por eso, cuando a algunos se les ocurrió la idea de que la mente pudiese tener algo que ver con la cuántica, nadie los tomo en serio
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Nace el primer procesador cuántico atómico de España: QUIONE

Nace el primer procesador cuántico atómico de España: QUIONE

El Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO, Castelldefels), ha construido su propio microscopio de gases cuánticos, QUIONE. Es el primero de este tipo en España, y el único que capta imágenes de átomos individuales de gases cuánticos de estroncio en el mundo. Llevaron el gas al régimen cuántico, lo colocarlon en una red óptica y aplicaron técnicas de imagen de átomos individuales.

- Preprint: arxiv.org/abs/2312.14818
- Comunicado (ICFO): www.icfo.eu/es/noticias/2328/nace-quione-el-primer-procesador-cuantico
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Entrevista a José Ignacio Latorre: “La inteligencia artificial basada en el procesador cuántico cambiará el mundo”

Para contextualizar diremos que el ordenador cuántico podrá procesar en milésimas de segundos, los datos que un ordenador convencional en red tardaría en procesar más de 500 años... Mientras los políticos y la sociedad consumen el tiempo diario dedicados a las urgencias, las grandes corporaciones, las empresas globales dedicadas a la alta tecnología, los Estados más relevantes y los investigadores más brillantes concentrados en las Universidades más prestigiosas, libran una batalla que, en el corto plazo -unos cinco años- concederá el dominio del mundo a quien la gane. No hablamos de ciencia ficción. El primero en conseguir desarrollar el ordenador cuántico tendrá la llave para llevar a la sociedad hacia su máxima expresión o directa a la destrucción.
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Destellos de un láser podrían "revertir el tiempo" a escala cuántica [eng]

Destellos de un láser podrían "revertir el tiempo" a escala cuántica [eng]

Uno de los grandes misterios de la ciencia es por qué el tiempo aparentemente sólo corre hacia delante y no hacia atrás. Ahora los científicos han encontrado que usando un "espejo de tiempo cuántico", podrían, en cierto sentido, invertir el tiempo en una escala cuántica extremadamente pequeña y aveces contraintuitiva. Los investigadores dijeron que tal fenómeno podría demostrarse en delgadas láminas atómicas de carbón, y podría un día ayudar a las máquinas tales como computadores cuánticos a examinarse para detectar errores.
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Nuevo hito: consiguen transportar físicamente la luz utilizando una memoria cuántica

Una de las vías que se están explorando para transferir la información cuántica de un lugar a otro mediante la creación de memorias cuánticas ópticas o cómo utilizar la luz como mapas de estados de partículas. Algo así como usar las propiedades de la luz, «capturándola» en paquetes de información que se puedan enviar de un lugar a otro. Ahora, un nuevo estudio que acaba de ser publicado en « Physical Review Letters » parece haber dado con la solución y probar que, efectivamente, las memorias cuánticas ópticas no son solo teoría
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Ya conocemos al ganador del primer torneo de ajedrez cuántico: una versión más compleja con superposiciones y entrelazam

En el ajedrez cuántico hay varios tableros, en los que están las distintas piezas tradicionales. Pero su posición y número no es fijo. Los jugadores pueden realizar "movimientos cuánticos" o los movimientos tradicionales. En los casos donde un jugador efectúa un movimiento cuántico se crea una superposición de tableros, duplicando el número de tableros posibles. Es decir, se generan posibles estados de la partida de ajedrez.
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El descubrimiento del comportamiento cuántico en aisladores sugiere una posible nueva partícula [Eng]

En un descubrimiento sorprendente, los físicos de Princeton han observado un comportamiento cuántico inesperado en un aislante hecho de un material llamado ditelurida de tungsteno. Este fenómeno, conocido como oscilación cuántica, se observa típicamente en metales más que en aislantes, y su descubrimiento ofrece nuevos conocimientos sobre nuestra comprensión del mundo cuántico. Los hallazgos también apuntan a la existencia de un tipo completamente nuevo de partícula cuántica
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Crean el primer supersólido en un gas cuántico

Tradicionalmente, estamos familiarizados con tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Pero en física cuántica, algunas sustancias son tanto sólidas como líquidas. Y, a pesar de que los científicos llevan hablando de supersólidos desde la década de 1950, no fue hasta 2020 que científicos de Italia, Alemania e Innsbruck lograron de forma independiente detectarlos, en gas cuántico ultrafrío.
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España intentará construir el primer ordenador cuántico del sur de Europa

22 millones de euros por un billete en el tren de la computación cuántica. El Consejo de Ministros ha aprobado este martes destinar esa cifra, ampliable a 60 millones en los próximos tres años, para crear un "ecosistema de computación cuántica" en España. Este incluirá el desarrollo de un ordenador cuántico, los elementos de apoyo para su funcionamiento y una infraestructura de acceso remoto a través de la nube. El proyecto se financiará al 100% con los fondos europeos de recuperación por la crisis del coronavirus.
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España intentará construir el primer ordenador cuántico del sur de Europa

22 millones de euros por un billete en el tren de la computación cuántica. El Consejo de Ministros ha aprobado este martes destinar esa cifra, ampliable a 60 millones en los próximos tres años, para crear un "ecosistema de computación cuántica" en España. Este incluirá el desarrollo de un ordenador cuántico, los elementos de apoyo para su funcionamiento y una infraestructura de acceso remoto a través de la nube. El proyecto se financiará al 100% con los fondos europeos de recuperación por la crisis del coronavirus.
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La teoría cuántica necesita números complejos

En 1960, E.C.G. Stueckelberg demostró que todas las predicciones de la teoría cuántica para experimentos de partículas individuales podrían derivarse igualmente utilizando solo números reales [...] Investigadores de varios centros europeos, como el Instituto de ICFO en España y el Instituto IQOQI en Austria, publican esta semana un estudio en Nature donde demuestran que, si los postulados cuánticos se expresan en términos de números reales en lugar de complejos, entonces algunas predicciones sobre las redes cuánticas necesariamente difieren
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Una flauta de Hamelin cuántica que hace moverse juntos a los fotones

Un nuevo experimento de "flauta cuántica" podría señalar el camino hacia una nueva tecnología cuántica. Los agujeros crean diferentes longitudes de onda, similares a las "notas" de una flauta, que pueden usarse para codificar información cuántica.
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Viaje al mundo de la escala de planck

Viaje al mundo de la escala de planck

La denominada "escala de planck" marca un límite fundamental a partir del cual el mundo físico tal y como lo conocemos deja de tener sentido. De hecho, es de esperar que según nos acercamos a esta escala el propio-espacio tiempo comience a fluctuar según las leyes de la mecánica-cuántica, produciendo una especie de estructura cuántica "borrosa". El físico John Wheeler acuñó el término de "espuma cuántica" para esta estructura.
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Potente impulso a la computación y la criptografía cuánticas

El entrelazamiento cuántico funciona mejor a nivel de circuitos superconductores que tienen el tamaño de varios cientos de micrómetros y operan a frecuencias de microondas: se conocen como objetos cuánticos macroscópicos y se podrán usar para fabricar ordenadores cuánticos.
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Logran controlar la aleatoriedad cuántica

Logran controlar la aleatoriedad cuántica

Un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en Boston) ha logrado un hito en las tecnologías cuánticas al demostrar por primera vez el control de la aleatoriedad cuántica.

Referencia: www.science.org/doi/10.1126/science.adh4920
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menéame