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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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Avión supersónico X-59 de la NASA rompe la barrera del sonido por primera vez

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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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Fuga de aire amenaza la EEI; NASA podría evacuar a la tripulación

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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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Desarrollan con IA un antígeno para una vacuna contra los coronavirus

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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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