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Físicos de la UNAM identifican fuentes de luz con inteligencia artificial

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Los universitarios desarrollaron una tecnología cuántica para identificar fuentes de luz (láser o ambiental) utilizando inteligencia artificial

Físicos del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM y del grupo de fotónica cuántica de la Louisiana State University (LSU) desarrollaron una tecnología cuántica para identificar fuentes de luz (láser o ambiental) utilizando inteligencia artificial.

Esa innovación tiene dos posibles aplicaciones: en microscopía, para hacer imágenes de muestras químicas o biológicas con mayor rapidez y sin dañarlas. Y en comunicaciones, para encriptación cuántica, más veloz y segura, afirmó Roberto León Montiel, del ICN.

En su trabajo, Roberto León y Omar Magaña Loaiza (líder del grupo de la LSU), avanzaron en una tecnología cuántica inteligente que reduce dramáticamente el número de mediciones necesarias para la correcta identificación de fuentes de luz.

Para distinguir la luz láser (que es dirigida directa e intensamente a un objeto mediante esa fuente) de la luz ambiental (la que está alrededor y que los físicos llaman termal y consideran como ruido), los científicos utilizan redes neuronales que “autoaprenden” a distinguir entre ambas emisiones de luz, de la misma forma en que nosotros distinguimos a un pino de un encino, aunque ambos sean árboles.

Estas redes neuronales son un desarrollo de inteligencia artificial que usa la física cuántica para acelerar los procesos a centésimas de segundo, con una alta eficiencia.

Esta investigación fue dada a conocer este martes en la revista científica Applied Physics Reviews que la consideró “Featured Article” (artículo destacado) por su innovación y aplicación.

Detección con luz láser

La identificación de los diferentes tipos de fuentes de luz que nos rodea ha sido importante para desarrollar tecnologías fotónicas, como la detección y alcance de la luz (LiDAR, por sus siglas en inglés), el sensado remoto y la microscopía, explicó Roberto León.

“La tecnología LiDAR, que es como el radar, pero con el uso de láser en lugar de ondas de radio, es el posicionamiento de objetos. Puede ser aplicado para la detección de aviones, misiles o cohetes”, detalló.

Uno de los inconvenientes de esa tecnología es que cuando se envía el láser al objeto y se detecta esa luz a través de una cámara o un detector, también se capta otra luz: la ambiental, que es externa al objeto.

“Otro problema es saber distinguir la luz que le pegó al objetivo (luz dirigida) de la luz ambiental. La que está alrededor del objeto tiene una estadística diferente de número de fotones; la estadística fotónica es básicamente cómo llegan esas partículas de luz al detector. La forma en que lo hacen es distinta”.

El objetivo de los expertos era lograr una tecnología que pudiera hacer la diferenciación de manera muy rápida; ese proceso requiere un millón de mediciones, y un segundo hacerlas, pero para un avión o un misil es mucho tiempo, expuso el universitario.

“Nos percatamos que al utilizar redes neuronales de inteligencia artificial pasamos el proceso a 20 o 30 microsegundos, así que bajamos unos cuatro órdenes de magnitud. En tiempo, pasamos de un segundo a cien microsegundos con la tecnología cuántica, que es muy rápida con la ayuda de inteligencia artificial, y aquí ambas ramas se combinan”, dijo.

Con esta tecnología es posible hacer imágenes de muestras químicas o biológicas (de tejidos o de muestras moleculares), que si son iluminadas por mucho tiempo o con gran intensidad, pueden dañarse.

“Con los algoritmos de inteligencia artificial podemos reducir la cantidad de tiempo que necesitamos medir para reproducir la imagen o las propiedades de alguna muestra, sin dañarla, sobre todo si está viva”, explicó.

En cuanto a su segunda aplicación, en comunicaciones, Roberto León Montiel expuso que es útil para la encriptación cuántica, para acelerar los mensajes clave que se envían.

“Reduce el número de copias que se mandan, lo que además de rápido lo hace más seguro”, finalizó.

Con información de López-Dóriga Digital

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Revelan qué tan viejo es el cometa interestelar 3I/ATLAS

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Un equipo internacional de astrónomos descubrió que el cometa interestelar 3I/ATLAS -tercer objeto interestelar descubierto y el más brillante jamás visto-, probablemente se originó en las afueras de un antiguo sistema solar, un hallazgo que arroja luz a la historia de este cometa.

Midiendo huellas químicas específicas —las primeras observaciones de este tipo para un cometa formado fuera del Sistema Solar—, los investigadores descubrieron que el cometa podría ser mucho más antiguo que el Sol.

Revelan qué tan viejo es el cometa interestelar 3I/ATLAS - cometa-3iatlas
Cometa interestelar 3I/ATLAS. Foto de EFE/NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Los detalles del estudio, realizado con el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO), se han publicado en la revista Nature Astronomy.

Los cometas interestelares son objetos helados, formados alrededor de una estrella distinta del Sol, que a veces se adentran en nuestro Sistema Solar.

“Son una especie de fósiles de un proceso de formación planetaria que ocurrió muy lejos, pero que tenemos la oportunidad de estudiar desde mucho más cerca”, declara Cyrielle Opitom, investigadora de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) y codirectora del estudio junto a Jean Manfroid y Damien Hutsemékers, de la Universidad de Lieja (Bélgica).

 El tercer objeto interestelar descubierto

3I/ATLAS es el tercer objeto interestelar descubierto hasta el momento, después de 1I/ʻOumuamua y 2I/Borisov.

Fue descubierto en nuestro Sistema Solar mientras se acercaba al Sol, lo que dio a la comunidad científica el tiempo suficiente para estudiarlo en detalle.

Aunque fue difícil medir la composición de 1I/ʻOumuamua y 2I/Borisov —en el primero no detectaban gas y el segundo era demasiado débil—, el brillo sin precedentes de 3I/ATLAS permitió al equipo medir las proporciones isotópicas del cometa (las cantidades relativas de diferentes formas del mismo elemento).

Con el instrumento UVES del VLT de ESO, midieron las proporciones de isótopos de carbono y nitrógeno en moléculas de cianuro presentes en el gas que rodeaba el cometa. Estas proporciones son un buen indicador del origen de un cometa, ya que son muy sensibles a las condiciones físicas del entorno de formación y se espera que no cambien mucho durante el viaje del cometa por el espacio.

“A diferencia de los cometas de nuestro Sistema Solar, este visitante interestelar lleva proporciones isotópicas inusualmente altas de carbono y nitrógeno”, apunta Aravind Krishnakumar, de la Universidad de Lieja y coautor del estudio.

Los análisis indican que, probablemente, el cometa se formó en las regiones exteriores alrededor de una estrella antigua de ‘baja metalicidad’, es decir, una estrella con pocos elementos más pesados que el helio en su composición, que se cree que se formó cuando el universo era mucho más joven —y menos rico químicamente— que ahora.

Por eso, el equipo sospecha que 3I/ATLAS se originó alrededor de una estrella mucho más antigua que el Sol.

“3I/ATLAS es una oportunidad realmente emocionante para investigar la composición de otro sistema planetario, uno que se formó mucho antes de que existieran nuestro Sol y nuestro Sistema Solar”, dice la coautora, Rosemary Dorsey, investigadora de la Universidad de Helsinki (Finlandia).

Las pruebas de los estudios de los distintos equipos apuntan a que 3I/ATLAS tiene más del doble de antigüedad que el Sol.

 Futuras observaciones

A medida que el cometa se aleja del Sol, sus observaciones desde el VLT también están llegando a su fin pero el próximo Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO permitirá realizar mediciones similares para futuros objetos interestelares, incluidos aquellos menos brillantes que 3I/ATLAS.

“El campo de los objetos interestelares es aún muy reciente, y realmente no sabemos qué esperar. Cada vez que se descubre uno nuevo, tenemos nuevas sorpresas”, concluye Opitom.

Con información de EFE



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ONU propone un pacto mundial para proteger a los niños de la inteligencia artificial

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El secretario general de la ONU, António Guterres, propuso un pacto internacional para proteger a los niños frente a los riesgos de la inteligencia artificial (IA) y advirtió que ningún menor debe convertirse en “un conejillo de indias de una IA no regulada”.

En la apertura del primer Diálogo Global sobre Gobernanza de la Inteligencia Artificial, Guterres planteó un pacto basado en tres principios: que las empresas demuestren que sus sistemas son seguros para los menores antes de ponerlos a su disposición, tolerancia cero con la generación de imágenes de abuso sexual infantil mediante IA y que los sistemas redirijan a los niños hacia ayuda humana cuando detecten señales de angustia o riesgo de autolesión.

La reunión que ha abierto Guterres en Ginebra forma parte de la estrategia aprobada en el Pacto Digital Global de 2024 para impulsar la gobernanza internacional de esta tecnología, dominada actualmente por un reducido grupo de empresas, prácticamente todas estadounidenses, aunque con algunas chinas que avanzan rápido en este terreno, un desarrollo que aumenta la brecha tecnológica mundial.

El secretario general alertó que el desarrollo de la IA avanza a un ritmo que supera la capacidad de gobiernos e instituciones para regularla y llegó a decir que el mundo está viviendo “un experimento” sin planificación ni consentimiento.

Recordó que internet tardó quince años en alcanzar mil millones de usuarios, mientras que la IA lo ha conseguido en apenas dos, mientras que los sistemas más avanzados ya escriben código, actúan en internet y toman decisiones con una supervisión humana cada vez menor.

Asimismo, el responsable de Naciones Unidas presentó la Iniciativa de Transparencia Ambiental sobre la IA para instar a las grandes empresas tecnológicas a publicar el impacto ambiental completo de sus sistemas, incluidas sus emisiones de carbono y su consumo de agua y suelo.

También se les pide que alimenten todos sus centros de datos con energías renovables antes de 2030.

Según indicó, estas instalaciones consumen ya más electricidad que la mayoría de los países y, para 2030, podrían utilizar más energía que todos salvo cinco Estados del mundo y tanta agua como la que necesitarían los mil 300 millones de habitantes del África subsahariana durante un año.

El secretario general también anunció que presentará a la Asamblea General una propuesta para crear un Fondo Mundial para la Inteligencia Artificial, destinado a financiar capacidades, datos e infraestructuras de computación en los países en desarrollo.

El Diálogo Global sobre Gobernanza de la Inteligencia Artificial reúne en Ginebra a los 193 Estados miembros de Naciones Unidas y se celebra tras la publicación del primer informe del Panel Científico Internacional Independiente sobre IA.

Con información de EFE



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Lanzan nave robótica para intentar salvar al telescopio espacial Swift de la NASA

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Una nave robótica fue lanzada desde el océano Pacífico Sur en una misión para intentar alcanzar y salvar el telescopio espacial Swift de la NASA, en riesgo de reentrada incontrolada a finales de este año debido al deterioro de su órbita, informó la agencia espacial estadounidense.

El despegue tuvo lugar a las 20:36 h de las Islas Marshalls desde el atolón Kwajalein de esa nación insular, precisó la entidad.

La misión prevé que Link, la nave de la empresa Katalyst Space, se acerque al telescopio, lo capture de forma autónoma y eleve su órbita para evitar su pérdida, en lo que sería el primer acoplamiento de un vehículo robótico comercial con un satélite gubernamental no diseñado para ser atendido en el espacio.

Según la NASA, Link fue lanzada a órbita mediante un cohete Pegasus XL de Northrop Grumman, que fue liberado por el avión Stargazer de la compañía, a una altitud de unos 12 mil 192 metros.

En septiembre, la agencia espacial contrató a Katalyst para elevar la órbita de Swift con el objetivo de diseñar, construir, probar y lanzar Link, además de interceptar, sujetar y elevar al telescopio, todo en menos de un año.

“Ahora que Link ha alcanzado la órbita, el primer paso del equipo de Katalyst es captar la señal de la nave para confirmar que sus paneles solares se han desplegado y que los sistemas de energía funcionan correctamente”, informó la NASA.

El Swift, valorado en unos 500 millones de dólares y lanzado en 2004, no cuenta con sistema de propulsión y ha perdido altitud progresivamente por el arrastre atmosférico, descendiendo de unos 600 a cerca de 400 kilómetros.

Sin intervención, el observatorio entraría en la atmósfera terrestre y dejaría de ser operativo, poniendo fin a dos décadas de observaciones de estallidos de rayos gamma.

Durante las últimas dos décadas, el observatorio ha desempeñado un papel fundamental en el estudio de fenómenos transitorios como los estallidos de rayos gamma.

Con información de EFE



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