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Harvard y MIT avanzan en el desarrollo del internet cuántico

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Los científicos desarrollaron un prototipo de nodo cuántico listo para captar, almacenar y entrelazar bits de información cuántica

Científicos en Estados Unidos han dado un paso decisivo para desarrollar un internet cuántico capaz, por ejemplo, de blindar mensajes ante ataques de hackers, mejorar la precisión de los GPS o facilitar la computación cuántica en la nube.

La revista Nature publica este lunes un estudio efectuado por expertos de la Universidad de Harvard y del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en el que presentan un prototipo de nodo cuántico listo para captar, almacenar y entrelazar bits de información cuántica.

“Desde hace dos décadas”, explican los autores en un comunicado, los esfuerzos para crear una red cuántica de esas características se han topado con las dificultades que presenta la transmisión, sin pérdidas, de señales cuánticas a través de largas distancias.

Este prototipo de nodo cuántico, señalan, corrige esa pérdida de señal, común hoy en día en cualquier tipo de tecnología de comunicación de larga distancia, ya sea desde el primer telégrafo hasta el actual internet de fibra óptica.

En consecuencia, podría convertirse en la pieza definitiva para crear un internet cuántico práctico y para contribuir al desarrollo de redes cuánticas de larga distancia.

“Esta demostración representa un avance conceptual que podría extender el rango más largo posible de redes cuánticas y permitir, en principio, muchas aplicaciones nuevas de una manera que es imposible con las tecnologías existentes”, indica Mikhail Lukin, codirector de la Iniciativa Cuántica de Harvard (HQI, por sus siglas en inglés).

En redes de comunicación actuales, los mensajes que se envían, por ejemplo, dos personas desde puntos lejanos “viajan” en una infraestructura más o menos lineal y, en su camino, pasan por repetidores que leen y amplifican la señal y corrigen errores.

Ese proceso, alertan los expertos, es vulnerable y está expuesto a ataques.

Por contra, si esas dos personas quieren enviarse un mensaje cuántico, el proceso cambia porque sus redes usan partículas cuánticas de luz (fotones individuales) para comunicar estados luminosos en largas distancias.

Además, a diferencia de las tradicionales, esta redes cuánticas presentan la llamada capacidad de “entrelazamiento”, que permite que los bits de información estén perfectamente correlacionados a través de cualquier distancia.

Gracias al “entrelazamiento”, destacan los autores, los mensajes son invisibles si no hay cambios y no pueden ser espiados o interceptados, lo que abre la puerta al desarrollo de aplicaciones de criptografía cuántica.

No obstante, precisan, la comunicación cuántica de larga distancia también puede verse afectada por una pérdida convencional de fotones y este ha sido, hasta la fecha, el principal obstáculo para crear un internet cuántico a gran escala.

Asimismo, el mismo principio físico que permite desarrollar una comunicación cuántica de alta seguridad impide el uso de repetidores convencionales para hacer frente al deterioro de la información, ya que, si no pueden detectar la señal invisible, tampoco pueden amplificarla o corregirla.

La solución a este problema la han encontrado en el HQI y el MIT con el desarrollo de un repetidor cuántico.

Frente a los repetidores tradicionales, que amplifican la señal a través de una red existente, los cuánticos crean una red de partículas entrelazadas sobre la que se puede transmitir un mensaje.

De esa manera, en cada punto del sistema, el repetidor puede captar y procesar bits cuánticos de información cuántica para corregir errores y almacenarlos el tiempo necesario, a fin de que el resto de la red esté preparada.

Sin embargo, los expertos no habían podido ponerlo en práctica hasta ahora por dos factores: la dificultad para atrapar fotones individuales y la fragilidad de la información cuántica, lo que complica su procesamiento y almacenamiento durante largos periodos de tiempo.

En este sentido, Lukin y sus colaboradores han trabajado con unos sistemas que pueden llevar a cabo esas dos tareas, los llamados “centros de color de vacantes de silicio en diamantes”.

Estos centros, detalla, son los defectos diminutos presentes en la estructura atómica de los diamantes que, al absorber e irradiar luz, dan lugar al característico color brillante de este mineral.

Así, los expertos integraron centros de color individuales en cavidades de diamantes fabricados con nanotecnología para confinar la información que portan los fotones y forzarlos a interactuar con cada centro.

Después, introdujeron este dispositivo en un refrigerador de dilución, con temperaturas cercanas al cero absoluto, y enviaron a través de cables de fibra óptica fotones individuales al interior del refrigerador, donde quedaron atrapados por el centro de color.

Este dispositivo puede almacenar información cuántica durante milisegundos, el tiempo suficiente para que pueda ser transportada a través de miles de kilómetros.

“Combina los tres elementos más importantes de un repetidor cuántico, una memoria grande, la capacidad de capturar eficazmente informaciones de fotones y la manera de procesarlas localmente”, agrega Bart Machielse, del Laboratorio de Nanoescala Óptica de Harvard.

Con información de EFE

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Nave Orión de Artemis I, otra vez cerca de la Luna en su regreso a Tierra

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Tras abandonar su “órbita lunar retrógrada distante” y en su camino de regreso a Tierra, la nave espacial Orión, de la misión Artemis I, volvió a entrar en la esfera de influencia lunar, convirtiendo a la Luna en la principal fuerza gravitatoria que actúa sobre ella, informó la NASA.

Orión comenzó este domingo su décimo noveno día de vuelo de una misión no tripulada de 25 días para explorar la Luna mediante el programa Artemis y luego enviar astronautas.

La cápsula, que lleva a bordo tres maniquíes y está enviando fotografías y videos en tiempo real a la Tierra, se prepara para una maniobra de sobrevuelo final de la Luna este lunes para luego emprender el regreso.

El lunes, Orión sobrevolará la Luna a una distancia de 127 km, en lo que será su última maniobra de acercamiento para encaminarse hacia un amerizaje frente a la costa del sur de California (EE.UU.) el próximo domingo.

La entrada a la esfera lunar ocurrió en la tarde del sábado cuando la nave espacial estaba a unos 64 mil 362 km de la superficie de la Luna y a 356 mil 678 km de la Tierra, detalló el blog de la misión.

Orión estuvo el sábado aproximadamente 4 horas y media sin comunicación con la Red de Espacio Profundo de la NASA mientras se  “reconfiguraban las estaciones terrestres”, pero unos comandos automatizados guiaron a la nave espacial durante ese tiempo, informó la agencia estadounidense.

La nave saldrá de la esfera de influencia lunar por última vez el próximo martes, añadió la NASA.

El pasado 28 de noviembre, la Orión alcanzó la máxima distancia lograda por nave alguna desde la Tierra: 434 mil 522 kilómetros, superando así la distancia récord del Apolo 13.

La cápsula, que viajaba a 8 mil 200 km/hora, rompió de esa manera el récord de la distancia más lejana recorrida desde la Tierra por cualquier nave espacial diseñadas para ser tripulada por humanos, según la NASA.

El objetivo general del programa Artemis es establecer una base en la Luna como paso previo para llegar en un futuro a Marte.

Para ello, después de Artemis I, la NASA lanzará en 2024 a la órbita lunar Artemis II, con tripulación, y se espera para 2025 el despegue de Artemis III, misión en la que los astronautas, entre ellos una mujer, tocarían el suelo del satélite.

La NASA tuvo que retrasar cuatro veces la partida de la misión, dos por razones técnicas y otras dos por causas meteorológicas.

Finalmente, el pasado 16 de noviembre, El SLS, el más potente y el de mayor tamaño de todos los cohetes de la NASA, con una altura superior a un edificio de 30 plantas (98 metros), despegó de Florida impulsando a la Orión.

Con información de EFE

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La Fuerza Aérea de Estados Unidos presenta su primer bombardero en más de 30 años

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La Fuerza Aérea de Estados Unidos presenta su primer bombardero en más de 30 años

La Fuerza Aérea de Estados Unidos presentó este viernes en un acto en Palmdale (California, EE.UU.) su último avión bombardero, el primero en más de 30 años, bautizado B-21 Raider y fabricado por Northrop Grumman.

Se trata del avión de combate más sofisticado hasta la fecha, del que las fuerzas estadounidenses incorporarán hasta seis aeronaves en los próximos meses.

El último bombardero de fabricación estadounidense fue el B-2 Spirit, presentado en 1988.

Las Fuerza Aérea trabaja con la hipótesis de que, en caso de un conflicto armado con China, los B-21 Raider serían las aeronaves que pueden protagonizar el grueso de los ataques, puesto que están especialmente diseñadas para aguantar largos vuelos y tiene una enorme capacidad de combate.

Según el fabricante, Northrop Grumman, el nuevo bombardero está equipado para penetrar las líneas de defensa aérea enemigas y llevar a cabo ataques en cualquier parte del mundo.

La aeronave tiene capacidad para transportar tanto armamento convencional como nuclear.

Cada bombardero cuesta 692 millones de dólares y la Fuerza Aérea estadounidense planea comprar por lo menos un centenar de ellos. +

Con información de EFE

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Riesgo probable de descontrol del cambio climático con más de 1.5 ºC: OCDE

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Perú Datem del Marañón cambio climático OCDE

Los niveles actuales de calentamiento global hacen posible que lleguemos a un punto de inflexión que conduciría a efectos en cadena con cambios fundamentales en el sistema climático, según la OCDE, que advierte de que con más de 1.5 grados ese descontrol podría pasar a ser “probable”.

Esta es una de las principales enseñanzas de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) en un informe publicado este viernes, donde pone el acento en que omitir el riesgo de llegar a ese punto de inflexión puede significar subestimar hasta ocho veces el costo económico del calentamiento climático.

Los autores del informe llegan a esa conclusión después de haber pasado a examen diferentes estudios sobre las pruebas científicas de superar en más de 1.5 grados el calentamiento global, que es el objetivo que se fijó la comunidad internacional en el Acuerdo de París de 2015.

En concreto, ese entendimiento proponía limitar el aumento de la temperatura a muy por debajo de 2, preferiblemente a 1.5 grados centígrados, en comparación con los niveles preindustriales.

Los estudios señalan que a partir de ese nivel cabe la posibilidad de que se produzcan fenómenos como el hundimiento del casquete polar en el Antártico occidental o en Groenlandia, la descongelación del permafrost ártico, el parón de las corrientes del Atlántico o la destrucción de la selva amazónica.

El impacto de cambios de ese tipo se propagaría a los sistemas socioeconómicos y ecológicos en un tiempo tan breve que haría difícil la adaptación de las poblaciones y eso afectaría “gravemente” a los sistemas humanos y naturales.

La OCDE pone el acento en que tradicionalmente se considera, “de forma equivocada”, que hay una gran probabilidad de que esos puntos de inflexión no se van a producir y se menosprecian a la hora de tomar decisiones en política climática.

Por eso insiste en que “las pruebas científicas actuales abogan sin duda por una acción climática sin precedentes, urgente y ambiciosa, para afrontar los riesgos de una inflexión del sistema climático”.

En concreto, eso significa que “es vital limitar el aumento de la temperatura global a 1.5 grados centígrados, con una superación nula o muy limitada de ese umbral”.

Entre otras cosas porque las interpretaciones más flexibles del Acuerdo de París “son incompatibles con el objetivo de resiliencia”, ya que esos efectos en cadena podrían desencadenarse simplemente por llegar al límite superior de la horquilla que se barajó allí, entre 1.5 y 2 grados como máximo.

La OCDE recuerda que las políticas fijadas por las contribuciones nacionales actuales no permitirían cumplir con un calentamiento limitado a 1.5 grados, con lo que resulta “esencial” que la meta colectiva “se resuelva considerablemente a muy corto plazo”.

Con información de EFE

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