Tecnologia
Harvard y MIT avanzan en el desarrollo del internet cuántico
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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La NASA anunció este viernes que su avión experimental X-59 sobrepasó por primera vez la velocidad del sonido, lo que consideró un hito importante en el desarrollo de tal aeronave que pretende impulsar los vuelos comerciales supersónicos silenciosos.
En un comunicado, informó que la unidad despegó y aterrizó en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California, y que alcanzó una velocidad máxima aproximada de mil 147 kilómetros por hora, así como una altitud de 43 mil 400 pies (13 mil 228 metros), durante un vuelo de 81 minutos que comenzó a las 11:08 hora local.
Durante el desplazamiento, a cargo del piloto de pruebas Jim ‘Clue’ Less, “el equipo se centró en las cualidades de vuelo a velocidades subsónicas y luego supersónicas“; indicó la agencia espacial.
El X-59 es un avión experimental, capaz de romper la barrera del sonido sin su característico estallido sónico. Este fue uno de los principales obstáculos que forzó la retirada del Concorde, aeronave comercial que operó entre 1976 y 2003 con la capacidad de superar los 2 mil kilómetros por hora, famoso por conectar Londres o París con Nueva York en tres horas y media.
Sin embargo, el estruendo generado al rebasar la velocidad del sonido llevó a que muchos países prohibieran dichos vuelos supersónicos sobre sus territorios, malestar físico ocasionado por la compresión de ondas sonoras.
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Tras el éxito, la NASA apunta nuevos objetivos
El primer vuelo del X-59 sucedió en octubre de 2025; y ahora, según la NASA, se espera que pueda demostrar capacidades supersónicas silenciosas a finales de este año.
En los próximos días, esperamos dar el siguiente paso y alcanzar Mach 1.4 (entre mil 500 y mil 700 km/h”, dijo el administrador de la NASA, Jared Isaacman.
Para comprobar cuán grande era el estallido sónico generado por el avión, sobrevoló las cercanías una aeronave F-15 de la NASA.
La principal característica del X-59 es su prolongada nariz, mucho más larga que la del Concorde, constituyendo una tercera parte de la longitud total del avión experimental, que mide en total 100 pies o 30.5 metros.
El diseño especial de esa nariz y la colocación del motor en la parte superior de la nave con una superficie bajo la tobera (componente final del motor a reacción), permite dispersar las ondas sonoras e impedir que se compriman, lo que evita el característico estruendo sónico.
Con información de López Dóriga y EFE
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La NASA ordenó a los astronautas de la Estación Espacial Internacional (EEI) refugiarse en sus respectivas naves y mantenerse preparados para una posible evacuación, mientras una tripulación rusa trabaja para contener una fuga de aire que se ha agravado en el segmento ruso del laboratorio orbital.
La fuga ha estado presente en el modulo ruso “durante algún tiempo”, y Roscosmos se encargaba de mitigar parcialmente sus efectos con “esfuerzos periódicos”, informó la portavoz de la NASA, Bethany Stevens, en la red social X.
Sin embargo, la aparición de nuevas fugas llevó a la agencia espacial rusa a programar hoy una operación de reparación más extensa, durante la que la NASA puso bajo alerta a sus astronautas y les instó a trasladarse a la cápsula Dragon de SpaceX, que transportó a varios de ellos hasta el laboratorio orbital.
“Por extensa precaución, la NASA ha dirigido a los cuatro miembros de la tripulación SpaceX Crew-12 de la agencia y al astronauta de la NASA, Chris Williams, a asumir una postura de seguridad elevada en la nave espacial Dragon mientras se realiza la reparación”, explicó Stevens.
Horas después de la instrucción, los astronautas de la EEI abandonaron el refugio seguro de la cápsula Dragon y retomaron sus actividades normales.
La decisión se produjo después de que la agencia espacial rusa Roscosmos suspendiera los trabajos de reparación previstos para este viernes en el túnel de transferencia PrK, conectado al módulo de servicio Zvezda, mientras continúa evaluando nuevas mediciones y datos sobre la fuga, detalló Stevens.
“Esperamos seguir trabajando con Roscosmos en un enfoque colaborativo para abordar las fugas”, subrayó la portavoz.
Además de los cuatro integrantes de SpaceX, que incluyen al cosmonauta Andrey Fedyaev, y Williams, otros dos tripulantes rusos se encuentran actualmente a bordo de la estación espacial
Las grietas en el módulo Zvezda, la primera contribución completamente rusa a la estación, han sido objeto de preocupación constante para la NASA, que aseguró que está trabajando con Roscosmos y el resto de agencias espaciales internacionales para alcanzar una solución permanente.
Desde su instalación en el año 2000, el módulo proporciona alojamiento, sistemas de soporte vital, distribución de energía eléctrica, sistemas de procesamiento de datos, sistemas de control de vuelo y sistemas de propulsión, según la NASA.
Además, sirve como puerto de acoplamiento para las naves rusas Soyuz y Progress.
La NASA cesará las operaciones en la Estación Espacial Internacional a finales de 2030 y la desorbitará en 2031, tras más de 30 años de servicio desde su lanzamiento en 1998, y prevé comenzar a emplear plataformas comerciales en órbita terrestre baja para investigaciones en microgravedad o demostraciones tecnológicas.
Con información de EFE
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Científicos de la Universidad inglesa de Cambridge empezaron a desarrollar por primera vez una vacuna pensada para proteger contra una variedad de virus y prevenir futuras pandemias con la ayuda de la inteligencia artificial (IA).
La vacuna está diseñada para ser eficaz contra todos los coronavirus, lo que incluye las distintas variantes del COVID-19, así como virus que actualmente infectan a animales pero que tienen el potencial de desencadenar nuevas pandemias.
El equipo de Cambridge afirma que es la primera vez que un componente clave de una vacuna ha sido diseñado íntegramente mediante IA y posteriormente probado en seres humanos.
Aunque los trabajos están en sus primeras etapas, los expertos consideran que una vacuna contra el coronavirus elaborada con la tecnología de la IA es segura.
Según los científicos, algunos virus tienen la capacidad de mutar, por lo que las vacunas -que se diseñan utilizando una cepa actual de un virus- pueden quedar obsoletas rápidamente.
Por eso, las vacunas contra el COVID-19 y la gripe estacional se actualizan periódicamente.
“Siempre vamos con retraso. Lo que intentamos hacer es adelantarnos a la curva” y adelantarnos tanto que pudieran proteger a la población ante nuevos brotes o pandemias, dijo a los medios británicos Jonathan Heeney, de la Universidad de Cambridge.
A fin de desarrollar esta preparación para generar inmunidad, los investigadores de Cambridge tomaron códigos genéticos conocidos de diversos coronavirus registrados en programas de vigilancia que buscan posibles amenazas virales.
Estos códigos genéticos fueron analizados por IA, que después diseñó un “superantígeno” capaz de entrenar al sistema inmunitario para que proporcionase protección contra toda la familia de virus, incluso si mutaban o si una nueva infección se transmitía de animales a humanos.
Los antígenos son componentes esenciales de las vacunas, ya que son los que el sistema inmunitario aprende a atacar.
En los ensayos de fase I se incluyó a 49 voluntarios sanos de entre 18 y 50 años que recibieron la vacuna de Cambridge, como publica la revista Journal of Infection, pero en la fase II los científicos esperan reclutar a 200 personas, lo que permitirá conocer el alcance de la efectividad de la vacuna.
Con información de EFE
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