WiFiClub » Entries tagged with "átomo"
Logran el teletransporte de energía.
El espectacular hallazgo de un científico japonés que ha descubierto el modo de teletransportar energía, genera implicaciones para la ciencia realmente profundas.
Hasta ahora, se había logrado con fotones, e incluso con átomos, pero el físico oriental ha ideado la manera de aprovechar esa exótica cualidad de la materia, llamada entrelazamiento, para poder teletransportar la propia energía.
Laboratorio de teletransporte actual.
En el extraño mundo de la física cuántica, las noticias son cada vez más impactantes. La manera tan poco intuitiva que tienen de comportarse las partículas a niveles subatómicos nos sorprenden y nos desorientan, pero los físicos especializados en la materia, están logrando extraer conocimientos muy útiles para explotar estas cualidades tan especiales. Actualmente, el peso de las investigaciones se sustenta en la intención de teletransportar materia de un punto a otro. Una exótica propiedad física llamada entrelazamiento, permite conectar dos partículas de modo tan profundo que el comportamiento de una puede influir en la otra aunque se encuentren separadas por miles de años luz de distancia.
Podremos enviar energía a mundos distantes?
En 1993, Charlie Bennett del Centro de Investigación Watson de IBM en el Estado de New York y algunos compañeros, demostraron cómo transmitir información cuántica de un punto del espacio a otro sin atravesar el espacio intermedio. Dado que lo que diferencia unas partículas de otras es la información que contienen, propusieron que enviando dicha información y teniendo preparada otra partícula como “recipiente”, no sería necesario enviar la partícula inicial hasta el punto de destino, sino sólo su información, de tal modo que la receptora adoptara la identidad de la emisora. A eso le llamaron teletransporte.
Masahiro Hotta de la Universidad Tohoku en Japón propone una idea mucho más exótica. ¿Por qué no usar los mismos principios cuánticos para teletransportar energía? Explica el mecanismo de la siguiente manera: El proceso de teletransporte implica hacer una medida de cada una de las partículas entrelazadas. La propia medida de la primera partícula inyecta energía cuántica en el sistema. Entonces demuestra que eligiendo cuidadosamente la medida a realizar en la segunda partícula, es posible extraer la energía original. Todo esto es posible debido a que siempre hay fluctuaciones cuánticas en la energía de cualquier partícula. El proceso de teletransporte te permite inyectar la energía cuántica en un punto del universo y luego aprovechar las fluctuaciones de energía cuántica para extraerla en otro punto. Por supuesto, la energía del sistema global no cambia.
Hotta propone un ejemplo para comprender esto: Una cadena de iones entrelazados que oscilan atrás y adelante en una trampa de campo eléctrico, algo similar a las bolas de Newton. Medir el estado del primer ión inyecta energía en el sistema en forma de un fonón, una oscilación cuántica. Hotta dice que realizando este tipo de medida en el último ión se extrae la energía. Dado que esto puede hacerse a la velocidad de la luz, el fonón no viaja a través de los iones intermedios por lo que no hay calentamiento en estos iones. La energía se transmite sin viajar a través del espacio que media entre uno y otro. Esto es el teletransporte.
Teoría de teletransporte de energía.
Aún no se sabe bien como aprovechar este descubrimiento, pero el campo que se abre por delante puede ser el principio de nuevas tecnologías altamente exóticas y con un poder inusitado. De todos modos, el científico declara que lo realmente apasionante de este tema es que pone en bandeja a la ciencia una forma de explorar la relación entre la información cuántica y la energía cuántica por primera vez.
Parece que existe una sensación general de que son las leyes de la información y no de la materia, las que describen mejor el funcionamiento del Universo. Quizá esta nueva relación aclare muchas cosas interesantes en el futuro.
Archivado bajo: Ciencia
Transistores de un solo átomo.
Resulta evidente que el tamaño de los “ladrillos o bloques” utilizados para construir toda la tecnología electrónica moderna se reduce día a día. A medida que los transistores se hacen más pequeños, nuestros gadgets y ordenadores son más potentes, baratos y eficientes desde el punto de vista energético. Lejos de ser una carrera sin sentido, la miniaturización de estos componentes básicos, hace posible que disfrutemos de dispositivos que hace solo 5 años parecían imposibles de crear. Simplificando mucho, podemos pensar en un transistor como si fuese una llave. Estos dispositivos tienen -generalmente- tres terminales, y la corriente circula (o no) desde uno de ellos hacia otro, según el estado que tenga el tercero. Los transistores actuales, con tamaños que se miden en milmillonésimas partes de metro, están compuestos por miles de átomos que se encargan de manejar la corriente que los atraviesa.
Un grupo de investigadores, pertenecientes a la Universidad Tecnológica de Helsinki (Finlandia), Universidad de New South Wales (Australia), y la Universidad de Melbourne (Australia) han creado un transistor sumamente especial, cuyo pequeño tamaño difícilmente pueda volver a ser superado: está compuesto por solo un solo átomo. Básicamente, consiste en un átomo colocado entre dos electrodos de metal pero, a pesar de tan sencillo diseño, es plenamente funcional. Para lograr esto los investigadores se han basado en el denominado “efecto túnel”, un principio de la mecánica cuántica que predice la forma en que una partícula puede “violar” los principios de la mecánica clásica, atravesando una barrera de potencial mayor que la energía cinética que posee la propia partícula. El transistor presentado por los científicos funciona a partir del “tunelado energético” de los electrones que circulan entre la fuente y el drenaje. El átomo utilizado es de fósforo, y el túnel por el que circulan los electrones puede ser abierto o cerrado simplemente controlando la tensión en el metal.
Por supuesto, hay una gran trampa detrás de esta noticia. Si bien el “corazón” del transistor está compuesto por un solo átomo, el dispositivo completo -incluyendo los electrodos de metal- es tan grande como cualquier transistor convencional. Si bien resulta revolucionario que pueda conmutarse el paso de una señal utilizando solo un átomo, lo cierto es que si se reemplazaran los transistores actuales por este modelo basado en fósforo, no se podrían empaquetar más dispositivos por circuito integrado de los que caben utilizando la tecnología de semiconductores actual. Sin embargo, tal como explica el Dr. Mikko Möttönen, miembro del equipo, su grupo no estaba interesado especialmente en construir el transistor más pequeño para aplicaciones “clásicas”, sino más bien uno capaz de operar con un bits cuánticos (Qubits). Esto convertiría al pequeño transistor en un elemento indispensable de los ordenadores cuánticos del futuro. Aún con estas limitaciones, el descubrimiento resulta muy importante y permite estudiar algunos fenómenos que tienen lugar en condiciones de tamaño extremo.
Archivado bajo: Tecnología
Mas comentados