Un interruptor bioquímico que permite encender y apagar la capacidad de memorizar en una rata

La película Memento ilustra un caso de amnesia anterógrada en el que el protagonista no puede recordar nada tras unos pocos minutos, salvo que lo escriba. La información más reciente destruye a la más antigua impidiendo recordar. Algo parecido les ha pasado a las ratas del estudio desarrollado por un grupo de científicos encabezado por Theodore Berger, de la Universidad del Sur de California, que ha desarrollado un interruptor para los recuerdos: con el interruptor en ON, las ratas recuerdan; con el interruptor en OFF, las ratas olvidan. La clave es el hipocampo, la zona del cerebro relacionada con el aprendizaje (la transformación de los recuerdos a corto plazo por otros a largo plazo por la interacción de sus regiones CA3 y CA1). ”En el experimento, los científicos hacían que las ratas aprendiesen una tarea, presionando una palanca en vez de otra para recibir una recompensa. Las ratas tenían sondas implantadas en el hipocampo midiendo la actividad eléctrica entre CA3 y CA1. Luego los experimentadores bloquearon las interacciones neuronales normales entre las dos áreas del hipocampo usando fármacos. Las ratas que habían sido entrenadas previamente ya no mostraban el comportamiento aprendido a largo plazo. Todavía recordaban sin embargo que tenían que presionar una palanca si querían agua, pero sólo recordaban entre 5 y 10 segundos si habían presionado ya una u otra palanca. Los investigadores desarrollaron un dispositivo electrónico, un neurochip, el equivalente a un sistema del hipocampo artificial que duplicaba los patrones de interacción entre CA3 y CA1. La capacidad para la memoria a largo plazo volvía a las ratas bloqueadas farmacológicamente cuando el equipo activaba el dispositivo. Además, los investigadores también comprobaron que si el neurochip y sus electrodos asociados se implantan en animales con un hipocampo con un funcionamiento normal, el dispositivo puede realmente reforzar el recuerdo que se está generando en el cerebro y mejorar la capacidad de memoria de las ratas normales.” ¡Increíble! “Experimentar y reproducir los resultados con primates podría ayudar a las víctimas de la enfermedad de Alzheimer, de los infartos cerebrales o heridos en general.” Me he enterado gracias a César, “Un neurochip que restaura y mejora la memoria,” Experientia Docet, 17 de junio de 2011 (la parte entre comillas está copiada de dicha entrada). Te recomiendo encarecidamente leer esta entrada de César. El artículo técnico es Theodore W. Berger et al., “A cortical neural prosthesis for restoring and enhancing memory,” Journal of Neural Engineering 8: 046017, 15 June 2011.

Como César ha escrito ya todo lo que yo tenía que decir, voy a permitirme el lujo de escribir un artículo en imágenes (con texto en inglés, lo siento). Perdón para quienes no entiendan nada… recordad que tenéis los comentarios a vuestra disposición…

Apoya la revista de Amazings.es y disfruta con la teoría de cuerdas

Hace seis meses me pidieron que escribiera un artículo sobre la teoría de cuerdas para el primer número de la revista Amazings. Hoy mismo se ha anunciado que Amazings tendrá su edición en Revista y que el cuarto artículo será “Teoría de cuerdas,” por Francis Villatoro. La Revista Amazings no tiene ningún tipo de publicidad ni patrocinios por lo que para poder editarla e imprimirla se utilizará la plataforma LANZANOS.COM desde donde podréis recibirla en vuestra casa, con todos los gastos incluidos, al precio de 9 euros (si vives en España). Una publicación de ciencia desde un punto de vista divulgativo, ameno, directo e interesante. Hoy, Amazings inicia su andadura en formato Magazine y necesita tu apoyo. Yo ya he leído el texto de todos los artículos y puedo asegurarte que son muy buenos. ¡Ánimo y apoya la iniciativa comprando tu ejemplar!

El primer láser vivo fabricado con una célula humana

Durante los últimos 50 años los láseres se han fabricado mediante materiales inanimados (sólidos, líquidos o gases), pero nada impide que una célula viva actúe como un láser. Se ha publicado en Nature Photonics la fabricación del láser biológico utilizando células humanas del riñón en las que se ha incorporado la proteína fluorescente verde (GFP). ¿Para qué sirve un láser biológico? La cirugía basada en células láser permitirá integrar estos láseres en tejidos vivos y usarlos para matar células de tumores cancerígenos. Los láseres biológicos se insertarán en la cercanía del tumor y lograrán destruirlo con un daño mínimo para el resto del cuerpo. Por otro lado, nada impide crear neuronas láser para interfaces hombre-máquina; un discapacitado podrá controlar su silla de ruedas automática con su propio cerebro, o comunicarse con un teclado de ordenador, etc. Un poco de futurología nos lleva a pensar en múltiples formas de comunicación mental basada en neuronas láser, incluyendo la lectura y transmisión de la mente. Nos lo han contado Zoë Corbyn, “Human cell becomes living laser. Jellyfish protein amplifies light in first biological laser,” News, Nature, Published online 12 June 2011. El artículo técnico es Malte C. Gather, Seok Hyun Yun, “Single-cell biological lasers,” Nature Photonics, Published online 12 June 2011.

¿Cómo funciona un láser? Un sistema eléctrico, químico u óptico excita los átomos o las moléculas en un gas, un líquido o un sólido para que alcancen un estado de mayor energía que acaba decayendo al estado fundamental acompañado de la emisión de un fotón con una energía (longitud de onda) bien definida. En una población de muchos átomos excitados, este fotón provoca que otros átomos también decaigan y se produce un torrente de nuevos fotones (un efecto tìpo bola de nieve) todos de características similares. Si se confinan todos estos fotones entre dos espejos podemos amplificar y emitir un haz bien colimado a través de un pequeño agujero. Todo este procedimiento se puede emular dentro de una célula viva utilizando proteínas GFP. Esta proteína emite luz verde, luego basta enfocarla y amplificarla para que una célula se convierta en un láser. Los investigadores han utilizado células de riñón en la que han insertado GFP. Tomando una pareja de estas células y excitando con un láser azul una de ellas se logra que las moléculas GFP se exciten. Colocando esta pareja de células en una cavidad pequeña rodeada de espejos, se observa que la célula excitada logra excitar a la otra célula y ambas se ponen a emitir fotones verdes; la población de fotones se amplifica y gracias a un agujero se logra producir un haz láser verde. Se ha logrado un láser biológico.

Gracias a Chandra y Hubble se descubren los 113 agujeros negros supermasivos más antiguas (con z>6)

Se han detectado muchos agujeros negros supermasivos (con hasta mil millones de veces la masa del sol) en cuásares de alto corrimiento al rojo (con menos de mil millones de años tras la gran explosión). Su estudio en detalle no es posible porque están rodeados de gas y polvo que absorbe la mayor parte de la radiación que emiten sus discos de acreción. Solo pueden ser observados mediante rayos X de alta energía, por ejemplo, gracias al Observatorio de Rayos X Chandra. Un nuevo artículo publicado en Nature ha estudiado 635 agujeros negros supermasivos en el centro de galaxias detectadas mediante el telescopio espacial Hubble con corrimientos al rojo (z) entre 6 y 8 (o edades entre 950 y 700 millones de años tras la gran explosión); 66 con z≈7 y 47 con z≈8. Hasta el momento los agujeros negros más antiguos tenían z≈6, por lo que Treister et al. han descubierto la población de agujeros negros más antigua conocida. Este estudio además sugiere que estos agujeros negros crecieron mucho más rápido de lo que se pensaba con anterioridad. Además, asegura que la dinámica (crecimiento) de estos superagujeros negros está muy ligada con la dinámica de sus galaxias anfitrionas. El artículo técnico es Ezequiel Treister et al., “Black hole growth in the early Universe is self-regulated and largely hidden from view,” Nature 474: 356–358, 16 June 2011 (copia gratis); merece la pena leer Alexey Vikhlinin, “Astrophysics: Early black holes uncovered,” Nature 474: 293–294, 16 June 2011. Más información en español en “El telescopio de rayos X encuentra un voraz agujero negro en los comienzos del universo,” La Vanguardia, 15-Junio-2011. Merece la pena pasear por las muchas imágenes, vídeos y demás sobre este trabajo técnico publicados en ”NASA’s Chandra Finds Massive Black Holes Common in Early Universe,” NASA TV Press Conference, June 15, 2011. También en “X-Ray Telescope Finds New Voracious Black Holes in Early Universe,” ScienceDaily, June 15, 2011.

Esta figura muestra el mismo campo del cielo visto por el Observatorio de Rayos X Chandra y por el Telescopio Espacial Hubble. Parece muy diferentes, pero muestran información complementaria. La correlación entre ambos campos ha permitido descubrir una nueva población de superagujeros negros que nacieron cuando el universo tenía solo unos pocos cientos de millones de años (al final de la llamada “edad oscura” del universo). Esta correlación no es nada fácil pues las imágenes de Chandra presentan una señal muy débil (menos de 5 fotones de rayos X por galaxia que corresponden a un tiempo de exposición efectivo de 23 años). Treister et al. afirman en su artículo que han logrado una alta correlación entre las imágenes de Chandra y Hubble (se estima que está cerca de 7 sigma). Por ello este nuevo trabajo ha merecido aparecer en Nature. Hay que recordar que los rayos X de alta energía son capaces de penetrar las nubes de gas denso y polvo que rodean a los superagujeros negros, por lo que permiten detectar la presencia de estos objetos tan esquivos. Los autores del artículo estiman, gracias a un modelo teórico, que en la población de superagujeros negros que han descubierto, alrededor del 10% de la materia que cae en el agujero negro es irradiada (en forma de un chorro). También han estimado que más del 95% de la luminosidad del agujero negro (lo que emite en la banda ultravioleta UV) es absorbida por la galaxia y no puede ser observada desde el exterior. Aunque estas estimaciones podrían ser puestas en duda por algunos teóricos, lo más importante del nuevo trabajo es el descubrimiento de la población más antigua conocida de superagujeros negros que tendrán que ser utilizadas para verificar cuantos modelos se desarrollen en el futuro para el nacimiento y evolución de las primeras galaxias tras la edad oscura del universo.

El líder nace o se hace

Shaun Killen, Universidad de Glasgow, GB, y sus colegas han estudiado en laboratorio (un túnel acuático) como se mueve un banco de peces (lisas doradas o Liza aurata), donde todos eran ejemplares juveniles con un tamaño similar. Cuando el banco nada a gran velocidad, los peces con mejor metabolismo, capaces de enviar una mayor cantidad de oxígeno a sus músculos, lideran el banco de peces (o los que tienen menor capacidad aeróbica se quedan rezagados en la “cola del pelotón”). Los líderes del banco son los más fuertes. Más información (incluyendo un vídeo de youtube) en Antonio M. Ron, “Así se comporta un banco de peces,” lainformacion.com, 14/06/2011. El artículo técnico para los interesados es Shaun S. Killen et al., “Aerobic capacity influences the spatial position of individuals within fish schools,” Proc. R. Soc. B, Published online June 8, 2011 (copia gratis).

Este artículo me ha resultado curioso porque contradice las conclusiones de un estudio de Johnstone y Manica publicado en PNAS. Han desarrollado un modelo de teoría de juegos basado en una cadena de Markov de cuatro estados que generaliza el juego llamado ”la batalla de los sexos.” Su modelo tiene un parámetro (λ) que caracteriza la estrategia de cada jugador (corresponde a la probabilidad de tomar una decisión en función de su propia preferencia en lugar de seguir la preferencia de otro). La estrategia óptima no corresponde a que todos los jugadores sean “líderes” (todos λ = 1), ya que dicha estrategia penaliza la cohesión del grupo. Tampoco que todos los jugadores sean “prosélitos” o “seguidores” (todos con λ = 0), dado que este estado no es estable. Tampoco se favorece un estado equilibrado en el que todos los jugadores tienen el mismo valor de λ, por ejemplo,  λ = 0,5. Puede sorprender que la mejor estrategia es un estado en el que la población se reparte en dos estados diferentes, los líderes con λ = x (sea x=0,9), y los “seguidores” con λ = 1-x (sea λ = 0,1). Los líderes aparecen en el grupo de forma espontánea cuando la estrategia es cohesionar el grupo y lograr su estabilidad. Johnstone y Manica opinan que su modelo es adecuado para bancos de peces. Curioso, pues contradice al artículo anterior. Nos lo ha contado Franz J. Weissing, “Animal behaviour: Born leaders,” Nature 474: 288–289, 16 June 2011; el artículo técnico es Rufus A. Johnstone, Andrea Manica, “Evolution of personality differences in leadership,” Proc. Natl Acad. Sci. USA (PNAS), 108: 8373-8378, May 17, 2011.

Un diodo LED nanoestructurado capaz de emitir luz con cualquier color del arcoiris

Piensa en un diodo LED. Te lo imaginas rojo, verde, azul, o incluso capaz de emitir en dos colores, rojo y verde. Pero un diodo LED capaz de emitir en cualquier color del arcoiris parece imposible, pero unos investigadores coreanos han logrado lo imposible. Un diodo LED microestructurado formado por un conjunto de micropivotes nanoestructurados de nitruro de galio (GaN) capaz de emitir en cualquier color del espectro, desde el rojo al azul, pasando por el amarillo y el verde, que cambia de color de forma continua, con alto brillo y un consumo energético bajo. Otro ejemplo más de que la nanotecnología está haciendo posible lo que parece imposible. ¿Para qué servirán estos LEDs? Obviamente su aplicación natural son las pantallas (displays) de dispositivos móbiles. El artículo técnico es Young Joon Hong et al., “Visible-Color-Tunable Light-Emitting Diodes,” Advanced Materials, published online 3 JUN 2011; me he enterado gracias a “Photonics: Rainbow from a single LED,” Research Highlights, Nature 474: 254, 16 June 2011.

La figura de arriba muestra el proceso de fabricación de estos LEDs. No entraré en detalles técnicos, pero muchos sabéis que tengo cierto cariño hacia lo nanoestructurado y me encantan estas figuras con microscopio electrónico de dispositivos nanotecnológicos. Los micropivotes de GaN tienen una longitud media de 520 nm, un diámetro de 220 nm y están separados los unos de los otros por una distancia de unos 550 nm (recuerda que nm significa nanómetros). Las paredes laterales de los micropivotes y la parte superior (pico) están nanoestructurados, formados por capas alternas de In_xGa_1-xN (pozo cuántico) y GaN (barrera cuántica). La parte superior está formada por capas alternas de In_xGa_1-xN y GaN con un grosor de 8±2 nm y 22±3 nm, respectivamente. Las caras laterales tienen capas alternas de In_xGa_1-xN y GaN con un grosor de 1,4±0,3 nm y 2,2±0,3 nm, respectivamente.

El vicio de las autocitas

En los próximos días aparecerá el Journal Citation Reports (JCR ) de 2010. Publicado por Thomson Reuters desde 1975, este listado del índice de impacto de (algunas) revistas internacionales es el indicio de calidad por excelencia para valorar la calidad de un artículo concreto de un investigador (aunque ello implique un uso abusivo del índice de impacto). La pregunta más común en relación al JCR se refiere al impacto que tienen las autocitas en el índice de impacto de una revista concreta. Thomson Reuters afirma que la correlación entre el índice de impacto y el número de autocitas es muy débil; por tanto, eliminar las autocitas de una revista a sí misma no cambia su índice de impacto, salvo en pocas excepciones que confirman la regla. Este estudio, con datos del JCR 2002, se publicó en María E. McVeigh, “Journal self-citation in the Journal Citation Reports,” Thomson Reuters, 2004 [versión en pdf].

Lo normal es que un investigador se autocite mucho pues ello indica que su trabajo tiene una línea de continuidad y cierta progresión temporal. Tampoco es raro que haya revistas con un alto número de autocitas, ya que es habitual que un artículo de alto impacto provoque gran número de secuelas que suelen aparecer en la misma revista que lo publicó. La cuestión importante es si un editor principal o los revisores pueden distorsionar el índice de impacto de una revista recomendando a los autores que citen artículos recientes publicados en la misma. El estudio de Thomson Reuters estudió las 5876 revistas en el JCR Science Edition 2002. Como muestra la figura que abre esta entrada, 4816 revistas (el 82% del total) tenían tasas de autocitas por debajo del 20%. La correlación entre el índice de impacto y la tasa de autocitas es muy baja (R² = 0,037). Un estudio de todas y cada una de las 170 categorías en el JCR Science Edition 2002 mostró que hay correlación débil entre el número de revistas en una categoría concreta y la tasa de autocitas (R² = 0,1); tampoco se observó correlación entre el puesto de una revista dentro de una categoría concreta y su tasa de autocitas. Abajo aparece este estudio para las categorías Physics, Multidisplinary y Mathematis.

¡Qué envidida! Erik Verlinde logra 4,5 millones de euros para investigar en gravedad emergente

Quién ha dicho que a un físico teórico le bastan lápiz y papel para realizar su trabajo. Erik Verlinde recibió el año pasado 2 M€ gracias a un proyecto ERC Advanced Grant y este año otros 2,5 M€ al ganar un Premio Spinoza. No es dinero para su bolsillo, en exclusiva, sino para financiar su investigación. Para un físico teórico esto significa contratar postdocs y becarios de doctorado. Con 4,5 millones de euros puedes contratar a mucha gente, pero que mucha gente. Sin embargo, Verlinde es todo un solitario, como buen físico teórico: en sus 55 artículos en el ISI WOS solo tiene 10 coautores. Para dar trabajo a mucha gente hay que tener muchas y muy buenas ideas. ¿Será capaz Verlinde de concebir trabajo para tantos becarios? La otra posibilidad es gastarse el dinero en máquinas (superordenadores) para realizar simulaciones numéricas (y contratar a programadores especialistas en computación científica). Nos lo cuenta Peter Woit, “$6.5 Million for Entropic Gravity,” Not Even Wrong, June 12, 2011.

Os recuerdo a los despistados. El Consejo Europeo de Investigación (ERC) fue creado por la Unión europea en el año 2007 para favorecer proyectos de investigación fundamental con el único criterio de la excelencia científica del investigador principal. El programa “Ideas” del 7° Programa-Marco de investigación europea concede proyectos de investigación para científicos que se encuentran en el inicio de su carrera profesional (“ERC Starting Grants”) o para científicos con experiencia y reconocidos en su ámbito (“ERC Advanced Grants”). Por ejemplo, Diego Córdoba logró un ERC Starting Grant por 1,7 M€, si no recuerdo mal (y hay otros dos en el ICMAT).

El Premio NWO-Spinoza es el máximo galardón holandés para científicos. Se premia a investigadores holandeses de gran renombre internacional que además tengan una experiencia demostrada formando a jóvenes investigadores.

Enhorabuena, Erik, ¡y qué envidia sana me das!

Más en este blog sobre las ideas de Verlinde: “La gravedad como una manifestación macroscópica de la termodinámica del vacío en teoría cuántica de campos,” 2 septiembre 2009; “Todo es entropía. Peter Freund afirma que las ideas de Erik Verlinde se aplican a toda la física,” 27 agosto 2010; ”Posible refutación experimental de la teoría de Verlinde sobre la gravedad como fuerza entrópica,” 8 octubre 2010.

La reconstrucción de la función de onda de un sistema cuántico mediante medidas débiles

La función de onda es una entidad matemática abstracta que contiene toda la información de un sistema cuántico. Como no es un objeto físico no se puede medir (no es observable) en un sistema físico concreto. Sin embargo, puede ser determinada de forma indirecta utilizando medidas concretas de un conjunto grande de sistemas físicos preparados de forma idéntica, un proceso llamado tomografía cuántica. Se publica en Nature un nuevo método para realizar esta medida basado en combinar medidas débiles de la posición y medidas fuertes del momento. Toda medida cuántica requiere acoplar el sistema a medir y el medidor, de forma que el sistema medido se ve afectado por la medida; cuanto más definido sea el estado del medidor tras la medida, más se afectará al sistema medido. Una manera de afectar poco al sistema medido es permitir una enorme incertidumbre en el estado final del medidor, a esto se le llama medida débil; por contra, en una medida fuerte se destruye el estado original del sistema medido. Para medir una propiedad cuántica con precisión mediante medidas débiles hay que realizar infinidad de medidas. El método de Lundeen et al. combina una medida débil de la posición de una partícula seguida de una medida fuerte de su impulso y un proceso de post-selección que selecciona ciertos valores medidos de la posición y desprecia otros. Gracias a esta combinación es posible reconstruir la función de onda transversal para la posición de una partícula. ¿Qué ventajas tiene el nuevo procedimiento respecto a la tomografía cuántica? Permite determinar tanto el módulo de la función de onda como su fase (o sus partes real e imaginaria como función compleja). Por el contrario, la tomografía cuántica sólo permite determinar el módulo de la función de onda. ¿Alguna desventaja respecto a la tomografía cuántica? El nuevo procedimiento no permite medir las funciones de onda de sistemas entrelazados (aún). Además, su precisión para el módulo de la función de onda es inferior a la de los métodos de tomografía cuántica (por ahora). Aún así este avance ha sido considerado tan relevante como para merecer su publicación en Nature. Nos lo ha contado Onur Hosten, “Quantum physics: How to catch a wave,” Nature 474: 170–171, 09 June 2011, haciéndose eco del artículo técnico de Jeff S. Lundeen, Brandon Sutherland, Aabid Patel, Corey Stewart, Charles Bamber, “Direct measurement of the quantum wavefunction,” Nature 474: 188–191, 09 June 2011. Este artículo trata de complementar al de Kanijo, “Una función de onda medida directamente,” Ciencia Kanija, 08 June 2011, que traduce a Devin Powell, “Wave function directly measured,” ScienceNews, June 8th, 2011. Más información en español sobre la tomografía cuántica en la tesis del argentino Fernando Pastawski, “Tomografía de Procesos Cuánticos,” Univ. Buenos Aires, 2008. En este blog también puedes consultar “El “gato vudú” cuántico ha sido fabricado fotón a fotón,” 27 mayo 2009.

Estas figuras, obtenidas del artículo en Nature, muestran la función de onda para la posición (x) de un fotón; para la amplitud Ψ(x) los cuadrados azules rellenos corresponden a la parte real Re(Ψ(x)) y los cuadrados rojos huecos a la parte imaginaria Im(Ψ(x)); para la densidad de probabilidad |Ψ(x)|² los cuadrados negros huecos corresponden a la fase y los círculos azules rellenos son la amplitud al cuadrado (los círculos rojos huecos corresponden a la misma medida por técnicas de tomografía cuántica). Por cierto, compárala con la figura espectacular que aparece en Kanijo, “Una función de onda medida directamente,” Ciencia Kanija, 09 junio 2011 (traducción de un artículo publicado por Devin Powell el 8 de junio de 2011 en Science News). Te la copia abajo, para facilitar la comparación. Como puedes ver, dicha figura es demasiado espectacular para ser cierta (por ahora, pero quien sabe en unos lustros). La realidad no siempre es tan bonita como el arte.

El circo romano termovisual para moscas de la fruta

Imagina que estás paseando por primera vez por una ciudad. Sin GPS ni ningún mapa, tienes que recordar algunas referencias visuales que te permitan moverte por las calles con seguridad y retornar al punto de partida. ¿Cómo lo haces? Estudiar tu cerebro es difícil, así que Oftad et al. han estudiado a moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) encerradas en un peculiar circo romano termovisual. El suelo está caliente (36 ºC) excepto una pequeña loseta fría (25 ºC) donde todas las moscas tratan de posarse. Las paredes son una pantalla LED cilíndrica que presenta diferentes figuras geométricas en cada cuadrante. Hay cuatro posibles losetas frías, una por cuadrante de suelo, cuya elección depende del patrón de figuras geométricas en cada cuadrante de las pantallas LED. Las losetas frías van cambiando según las órdenes de un ordenador que controla las figuras geométricas. Las moscas en vuelo han de indentificar dónde está la loseta fría a partir de los patrones visuales. En 10 rondas del experimento las moscas reducen a la mitad el tiempo necesario y la longitud del camino recorrido para encontrar la nueva loseta fría. Tras esta fase de aprendizaje, ¿durante cuánto tiempo recuerdan la asociación entre la loseta fría y los patrones visuales? El experimento ha mostrado que la memoria espacial de las moscas les permite recordar durante al menos dos horas. Para estudiar el comportamiento de las moscas se ha utilizado una cámara de vídeo que graba todos los movimientos en vuelo de las moscas. Abajo tenéis un vídeo youtube con algunos experimentos reales. El vídeo tiene algo de hipnótico, no sé por qué pero me ha gustado. Nos lo ha contado Troy Zars, “Neuroscience: Flies race to a safe place,” News & Views, Nature 474: 169–170, 09 June 2011, que se hace eco del artículo técnico de Tyler A. Ofstad, Charles S. Zuker, Michael B. Reiser, “Visual place learning in Drosophila melanogaster,” Nature 474: 204–207, 09 June 2011.

Para publicar en Nature los investigadores han tenido que realizar un poco más de trabajo: identificar en qué áreas del cerebro de la mosca se almacenan cada uno de los patrones visuales. Para ello activaron/desactivaron de forma selectiva ciertos genes en diferentes áreas del cerebro de la mosca; para esta activación selectiva se utiliza el sistema GAL4/UAS. No tengo conocimientos de neurociencia suficientes para entender la relevancia de esta parte del artículo, pero supongo que será de lo más interesante. Tampoco tengo conocimientos suficientes para saber qué implicaciones tiene en relación al cerebro de los humanos.

 

Objetivo cumplido: El LHC del CERN acumula 1 /fb de colisiones protón-protón

Si las cuentas no engañan, hoy, 11 de junio de 2011, sobre las 21:50, al finalizar la inyección de haces de protones número #1867 en el LHC del CERN, se ha sobrepasado una luminosidad integrada de 1 /fb (inverso de femtobarn) de colisiones protón-protón. El objetivo para 2011 ha sido cumplido. Enhorabuena. Tras la inyección #1866, también hoy mismo, se superaron los 0’988 /fb; en esta última inyección se han superado los 0’029 /fb, por lo que podemos proclamar sin temor: ¡¡ Objetivo superado !!

No soy el único que se ha hecho eco de esta noticia (como muestra el banner de viXra log). Philip Gibbs pone hora al evento, 21:10 hora de Madrid. Enhorabuena a todos los técnicos, ingenieros y científicos del LHC del CERN.

Hay que indicar que los grandes detectores del LHC, ATLAS y CMS, aún no han acumulado en disco (cada uno por separado) el objetivo de 1 /fb de colisiones. Seguro que lo lograrán mañana por la noche.

Gran avance matemático español: Se demuestra la generación de singularidades splash en la superficie libre de un fluido 2D

Javier, muchas gracias por indicarme que Diego Córdoba ya ha dado a luz su nuevo artículo, el que anunció en “Los Problemas del Milenio,” Barcelona: Ángel Castro, Diego Córdoba, Charles Fefferman, Francisco Gancedo y Javier Gómez-Serrano, “Splash singularity for water waves,” ArXiv, 10 Jun 2011.

En presencia de tensión superficial es bien conocido que la superficie de un fluido puede generar singularidades. Sin embargo, para avanzar hacia la demostración del problema del milenio sobre las ecuaciones de Navier-Stokes hay que estudiar su posible generación en ausencia de tensión superficial. Diego Córdoba y sus colegas han logrado demostrar un teorema que asegura que se puede producir un nuevo tipo de singularidad (que ellos llaman tipo splash) en la superficie de un fluido 2D incompresible, irrotacional y no viscoso (la interfase entre este fluido y el vacío) bajo el único efecto de la gravedad. En el punto donde se produce la singularidad la vorticidad se hace infinita en un tiempo finito. Hace un año este resultado parecía imposible de obtener. La figura que abre esta entrada ilustra de forma cualitativa el proceso. El artículo también presenta nueva evidencia numérica sobre dichas singularidades (como muestra la figura de abajo), aunque lo más importante es la demostración matemática del teorema de estabilidad, que en el draft disponible en ArXiv se encuentra esbozada. Un gran trabajo del grupo de Diego, sin lugar a dudas.

Supongo que si has leído hasta aquí te apetecerá ver la formulación de las ecuaciones de este problema. Así que para abrir boca a los más osados que quieran adentrarse en el artículo técnico, sin más dilación aquí están. Las ecuaciones del movimiento en para la densidad , la velocidad  y la presión del fluido, donde y , son las siguientes

En estas ecuaciones adimensionales, la aceleración de la gravedad se ha tomado igual a la unidad. La superficie libre del fluido se modela mediante una curva diferenciable

donde las regiones están definidas por el campo de densidad

para

para

En estas ecuaciones se asume que el fluido es irrotacional (la vorticidad en el interior de cada dominio , ). ¿Cómo es posible entonces que la vorticidad aparezca de la nada y crezca hasta infinito generando la singularidad de splash? La vorticidad se supone que no es nula en la interfaz entre los dos medios de diferente densidad, es decir, la vorticidad tiene como soporte una curva en el plano, sea , y toma la forma

Por tanto, la vorticidad es una función generalizada o distribución (en realidad basta que sea una medida de Dirac) definida en la curva por

donde es una función de prueba (test) adecuada.

El trabajo de Diego y sus colegas se basa en las ecuaciones para la vorticidad, ya que el campo de velocidad se puede recuperar completamente a partir de ésta gracias a la fórmula de Biot-Savart

donde .

Si eres un valiente que aún continuas leyendo esta entrada es el momento de descargarte el pdf desde ArXiv y continuar leyendo.

Para los demás pido disculpas por haber formulado el problema, sin haber presentado la solución (el enunciado del teorema y su demostración). Nos llevaría demasiado lejos y para eso está el paper técnico de Diego y sus colegas.

El grosor de la superficie de una gota de agua es igual al diámetro de una sola molécula de agua

Parece imposible. Un nuevo estudio publicado en Nature, que combina medidas espectroscópicas y simulaciones por ordenador, ha revelado que la capa superficial de una gota de agua, la interfase entre el agua y el aire, tiene como grosor el diámetro de una sola molécula de agua. Solo una molécula de agua. Todos los homeópatas deberían leer este nuevo estudio, pues también demuestra que la “memoria del agua” es imposible. Confieso que yo imaginaba que el grosor de la superficie de una gota de agua tendría varias moléculas, aunque no muchas. Nos lo ha contado Pavel Jungwirth, “Physical chemistry: Water’s wafer-thin surface,” Nature 474: 168–169, 09 June 2011, haciéndose eco del artículo técnico de Igor V. Stiopkin et al., “Hydrogen bonding at the water surface revealed by isotopic dilution spectroscopy,” Nature 474: 192–195, 09 June 2011.

Las dos ideas erróneas más populares sobre el agua líquida, según Jungwirth, son la “memoria del agua” y la “poliagua.” El nuevo estudio es una nueva demostración de que  ambas ideas son erróneas. La “memoria del agua” se refiere a la posibilidad que tendría el agua de “recordar” durante largos períodos de tiempo la forma impuesta por moléculas de soluto. Jacques Benveniste (1935–2004) publicó en 1988 en Nature esta idea que está considerada la “piedra filosofal” de la homeopatía moderna. La actividad biológica de un compuesto en solución acuosa se mantendría tras repetidas diluciones gracias a la “memoria del agua.” Este efecto no es reproducible y la ciencia no lo acepta, aunque este hecho no ha afectado al éxito comercial de la homeopatía, una pseudociencia en toda regla. El concepto de “poliagua” está relacionado con la correlación (orden) a largo alcance en el agua, a través de cientos de capas moleculares. La “poliagua” es un líquido viscoso que se produciría cuando el agua se hace pasar múltiples veces a través de tubos capilares. La ciencia ha demostrado que este fenómeno no existe ya que las correlaciones de largo alcance en el agua son de probabilidad nula. El nuevo artículo de Stipokin et al. es una nueva demostración de la imposibilidad de ambos efectos.

Stipokin et al. han estudiado con detalle la estructura la interfase acuosa por excelencia, entre el agua y el aire, gracias a la combinación de dos técnicas, la primera experimental y la segunda teórica. La experimental es la espectroscopia vibracional selectiva de superficies, que ha permitido estudiar los enlaces hidrógeno-oxígeno en las moléculas de agua que se intercambian entre el líquido y el aire. Por razones técnicas en realidad estudiaron los enlaces deuterio-oxígeno en moléculas de agua “marcadas” en las que se substituyó el hidrógeno por deuterio. Este tipo de enalces solo existen en la superficie del agua y son como “antenas” sensibles a las interacciones entre las moléculas de agua de la superficie y las moléculas de agua sumergidas en el interior del líquido. La segunda técnica utilizada por Stipokin et al. han sido las simulaciones por ordenador de las vibraciones de las moléculas de agua cercanas a la interfase líquido-aire.

Los resultados de Stiopkin et al. demuestran tanto de forma teórica como experimental que la superficie no tiene un impacto de largo alcance sobre el agua y que la fuerza de las interacciones entre las moléculas superficiales de agua y las del interior son comparables a las existentes entre las moléculas del volumen interior. Esto significa que solo una capa superficial con un grosor de 0,3 nanómetros muestra moléculas de agua que se comportan de forma diferente al resto de las moléculas del interior del líquido. Una capa de agua con el grosor de una sola molécula de agua. Sin lugar a dudas una visión fascinante sobre las propiedades de la superficie de una gota de agua líquida.

Aleix Saló presenta Españistán: de la Burbuja Inmobiliaria a la Crisis

Me ha hecho gracia este vídeo de youtube. Ya sé que no tiene nada que ver con la temática habitual de este blog… pero me ha hecho gracia.

Confirmado el rumor, DZero refuta la señal observada por CDF

Todo colisionador de partículas debe tener al menos dos experimentos similares pero independientes con objeto de verificar cualquier resultado inesperado y de combinar sus resultados duplicando la estadística. El experimento DZero del Fermilab ha refutado la señal observada en el experimento CDF, también en el Fermilab. Una resonancia inesperada en el espectro de colisiones Wjj con una masa de Mjj=144±5 GeV/c² observada con una certeza de 4,1 sigmas en 7,3 /fb de datos de colisiones protón-antiprotón a 1,96 TeV c.m. (casi un descubrimiento de Premio Nobel). Según CDF esta resonancia tiene una sección transversal de producción de 4 pb (picobarns). DZero ha buscado la misma señal en 4,3 /fb de colisiones y no la ha encontrado, descartando a 4,3 sigmas que dicha resonancia tenga una sección transversal de producción de 4 pb. DZero ha observado una señal débil alrededor de Mjj = 145 GeV/c² pero con una sección transversal de producción menor de 1,9 pb con una certeza del 95% C.L. Este resultado de DZero refuta el obtenido por CDF fuera de toda duda. Ayer noche le preguntaron a Joe Haley en el seminario “Dzero Wine and Cheese,” ¿qué significa “similar” cuando afirma que ambos experimentos han hecho un análisis similar? Según Joe ”similar” significa todo lo similar que dicho análisis puede ser, ya que tanto los datos de colisiones son diferentes, como el análisis teórico de los procesos de fondo. ¿Hay algún problema de calibración en los experimentos que pueda ser la causa del efecto observado? Joe ha declarado que no es experto en calibración de detectores, pero que no le consta que esa pueda ser la causa. En resumen, se confirma el rumor de Woit y Tommaso vuelve a ganar una apuesta segura (no sé si alguien habrá caído en la trampa de apostar contra Tommaso). Los físicos interesados en los detalles técnicos del análisis disfrutarán con el artículo que ha sido enviado a Physical Review Letters (y que aparecerá en ArXiv el lunes próximo), resultado HIGGS/H11B de la DZero Collab, “Study of the dijet invariant mass distribution in ppbar–>W(–>lv)+jj final states at sqrt(s)=1.96 TeV,” Fermilab-PUB-11/267-E, arXiv:1106.xxxx, Joe Haley’s Slides.

La pregunta que seguro que te harás tras leer lo anterior es la siguiente: Si se inyectan en los datos de DZero una señal como la observada en CDF, ¿sería detectada con claridad? La respuesta nos la dio Joe Haley ayer noche con la transparencia que tienes más arriba (figuras “Fake data study”). La parte amarilla sobre el fondo rojo indica que la señal sería detectada sin ningún problema. Muchos físicos teóricos han perdido meses buscando pájaros donde no los había y los físicos de CDF tendrán que estudiar con cuidado qué está pasando para qué les aparezca una señal que no debería aparecer. ¿Pura fluctuación estadística? Quizás. ¿La búsqueda del bosón de Higgs en CDF será afectada por este resultado? No lo sé, no soy experto, pero hay que recordar que esta señal inesperada fue detectada en las colisiones utilizadas para la búsqueda del Higgs. En cualquier caso tras el verano de 2011 el Tevatrón tendrán poco que decir en la búsqueda del Higgs; el único chico en la ciudad será el LHC del CERN. 

Más información sobre este tema en este blog: “Hoy sabremos si DZero confirma el resultado de CDF sobre la resonancia a 150 GeV,” 10 junio 2011; ”Resultados preliminares apuntan a la confirmación a 5 sigma de la anomalía Wjj observada en CDF del Fermilab, aunque aún sin explicación,” 31 mayo 2011; “Un tecnopión de 150 GeV/c² podría ser la explicación de la anomalía observada en el Tevatrón del Fermilab,” 7 abril 2011; y “Un bosón Z’ leptofóbico logra explicar varias anomalías a 3 sigma observadas en el Tevatrón del Fermilab,” 4 abril 2011.

Más información en la web: “D0: no bump,” Résoonances; “D0 denounces CDF for 4-5 sigma claim on Wjj 150 GeV bump,” The Reference Frame; “DZero Doesn’t see the same excess as CDF!,” The Fermilab Neighborhood; “DZERO Refutes New CDF Dijet Resonance!,” A Quantum Dairies Survivor; “D0 sees no bump,” ViXra log; etc.

Aviso a Meneantes: Dos portadas de Menéame y muchas otras noticias se han hecho eco del efecto de CDF que ahora DZero ha desmentido: “Físicos del colisionador Fermilab detectan una posible nueva partícula desconocida [EN],” Menéame; “Interesante efecto en el Tevatron apunta a una nueva física,” Menéame.

Nuevo récord, atrapan en el CERN un átomo de antihidrógeno durante 1000 segundos

En la novela “Ángeles y Demonios” de Dan Brown, y en la película homónina, se fabrican varios miligramos de antimateria en el LHC del CERN y se transportan al Vaticano. Fabricar antimateria es muy difícil pero almacenarla durante mucho tiempo lo es mucho más. Los átomos de antihidrógeno son muy frágiles y su vida media supera con dificultad unos pocos segundos. Investigadores del experimento ALPHA en el CERN, el laboratorio europeo de física de partículas donde reside el LHC, han publicado en Nature Physics el almacenamiento durante 1000 segundos (16 minutos y 40 segundos) de un átomo de antihidrógeno (antiátomo formado por un antiprotón y un positrón). Esta vida media ya es suficiente para permitir el estudio con gran precisión de los niveles atómicos del antihidrógeno mediante técnicas de espectroscopia láser. Además, la combinación de la nueva trampa superconductora de ALPHA con el experimento ATRAP, también en el CERN, se espera que permita en los próximos meses almacenar unos 100 antiátomos para su estudio detallado. Nos lo han contado John Matson, “Antimatter trapped for more than 15 minutes. Physicists have forced flighty atoms of antihydrogen to stick around, affording a better look at how antimatter behaves,” News, Nature, 6 June 2011; Clifford M. Surko, “Anti-atoms: Gotcha!,” Nature Physics, Published online on 5 June 2011; siendo el artículo técnico The ALPHA Collaboration, “Confinement of antihydrogen for 1,000 seconds,” Nature Physics, Published online on 5 June 2011. Más información en este blog sobre trampas de antimateria en “Dan Brown, “Ángeles y Demonios,” y las trampas de antimateria en el CERN,” 3 diciembre 2010.

Hoy sabremos si DZero confirma el resultado de CDF sobre la resonancia a 150 GeV

Hoy, viernes 10 de junio, a las 23:00 horas de Madrid (21:00 GMT), en el seminario “Dzero Wine and Cheese,” en el Fermilab, se publicará el análisis del detector DZero con unos 4/fb de datos de la resonancia alrededor de 150 GeV observada por CDF en el espectro Wjj (colisiones protón-antiprotón en el Fermilab que producen un bosón W y dos chorros hadronizados). Los rumores apuntan a que DZero no ha observado nada, pero son solo rumores (Peter Woit, “This Week’s Rumor,” Not Even Wrong, June 8, 2011, afirma que “I can report a rumor (based on excellent sources) that (…) DZero will report on Friday that there’s nothing there, that they find no evidence for a dijet resonance in the region from 110-170 GeV; they reject the CDF hypothesis of a resonance with a cross section of 4 pb at a significance level of over 4 sigma“). Nada al respecto se ha dicho hasta el momento, ni lo ha hecho Can Kilic, “W+jj,” en el KITP Program: The First Year of the LHC, ni tampoco ninguna de las charlas en PLHC2011 - Physics at LHC 2011.

Casi con toda seguridad, la charla de DZero describirá los resultados publicados en V. Abazov, et al (DZero Collaboration), “Measurements of inclusive W+jets production rates as a function of jet transverse momentum in ppbar collisions at sqrt{s}=1.96 TeV,” ArXiv, submitted on 7 Jun 2011. Este artículo analiza 4,2 /fb de datos en busca de colisiones de tipo W+jets y no encuentra ninguna señal de la resonancia encontrada por CDF, pero tampoco hace ningún comentario al respecto. Me temo que se confirmará el rumor de Woit y Tommaso Dorigo ganará su apuesta al respecto.

Esta noche lo sabremos en vivo y en directo gracias al video streaming del “DZero Wine and Cheese.” Ya os mantendré informados al respecto.

De Jordi a Jordi, de Bascompte a García Ojalvo en BIOMAT 11

No pretendo resumir las 18 conferencias de Biomat 2011, Granada, 6-8 de junio, un evento conjunto de la RSME y FISYMAT en el marco de las celebraciones del centenario de la RSME. Mi limitaré a destacar algunas de las charlas que son las que más me han gustado, quizás por ser las más afines a mí. La diversidad de las conferencias ha sido muy grande, algunas muy matemáticas y otras muy biológicas (los resultados in vivo siempre son difíciles de comprender para alguien que ha trabajado solo in silico). Para los despistados os recuerdo que RSME son las siglas de la Real Sociedad Matemática Española y para todos que FISYMAT es un programa (máster) de doctorado sobre física y matemáticas de la Universidad de Granada (la asistencia a este evento es una asignatura del programa para los alumnos de Fisymat). Por cierto, no han sido 18 sino 16 y media, ya que un inesperado corte de luz en Granada ha dejado a Emmanuel Grenier a oscuras y la charla de Benoît Perthame ha tenido que ser anulada.

La charla que más me ha gustado ha sido la de Jordi Bascompte (Estación Biológica de Doñana, CSIC, España); aunque es la charla que siempre cuenta, con ligeros cambios, y le sobró más de media hora. Para mí fue todo un placer escuchar sus respuestas a las numerosas preguntas que le hicieron durante la media hora restante, que complementaron de forma estupenda la charla. Biólogo que se formó como doctor en la Universidad de Barcelona con Ricard V. Solé (en privado nos contó gran número de anécdotas divertidas sobre dicha etapa de su vida) es muy conocido por ser el único español miembro del comité editorial de la prestigiosa revista Science (además es mago aficionado; nos recomendó asistir al Hocus Pocus 2011 en Granada). Jordi descubrió un nicho de investigación, la aplicación de la teoría de redes a problemas ecológicos con objeto de entender el concepto de biodiversidad, que le ha llevado a gran número de publicaciones de alto impacto [Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100 (2003): 9383-9387;  Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 (2005): 5443-5447; Science 312 (2006): 431-433; Nature 448 (2007): 925-928]. En su charla nos resumió brevemente este trabajo empezando con Darwin que predijo la coevolución y acabando con la famosa cita de Darwin sobre las matemáticas. No están disponibles las transparencias en la web, pero si quieres saber algo sobre la “web de la vida” te recomiendo el breve artículo J. Bascompte, “Disentangling the Web of Life,” Science 325: 416-419, 2009 [copia gratis]. Por cierto para los amantes del arte, Jordi nos dijo que su trabajo en redes se parece al arte cinético de Alexander Calder.

También me ha gustado la charla de Jordi García-Ojalvo (Univ. Politécnica de Cataluña, España) sobre la dinámica oscilatoria de las redes de circuitos genéticos que ha incluido la demostración experimental de una bifurcación de Hopf en un circuito activador-represilador. Su trabajo matemático utilizando dinámica de sistemas no lineales para entender el trabajo experimental de sus colaboradores utilizando bacterias Bacillus subtilis me ha parecido muy interesante, aunque sea de 2006 [Nature 440 (2006): 545-550; Supl. Info.]. Un modelo simplificado de dos ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales acopladas les permite entender el comportamiento de la diferenciación celular de esta bacteria cuando es sometida a inanición; el análisis de la bifurcación de Hopf en el plano de fases me ha parecido un ejemplo ideal para ilustrar a mis futuros alumnos sobre este tipo de problemas. Más aún, cómo afecta el ruido a dicha dinámica no lineal también me ha resultado sorprendente. Su charla también ha presentado resultados más recientes (aplicados a células en humanos) incluidos algunos aún sin publicar.

Leonid V. Berlyand nos habló de cómo nadan las bacterias que tienen flagelos (con todos hacia atrás se mueven hacia adelante y con todos distribuidos radialmente pueden girar). Su estudio trata de desvelar por qué la viscosidad efectiva del fluido para estas bacterias, según los experimentos, puede llegar a ser negativa. Merece la pena consultar sus últimas publicaciones sobre este campo [Phys. Rev. E (2011); Comm. Pure Appl. Anal. (2010); J. Math. Biology (2010)].

Félix Ritort (Universitat de Barcelona, España) nos deleitó con un procedimiento casi mágico para medir las propiedades mecánicas de las moléculas de ADN de doble cadena; tomando la cadena de ADN por los extremos libres su grupo es capaz de atrapar un extremo en una trampa óptica y sujetar el otro extremo con una gota acoplada a una pipeta (la figura de arriba ilustra el procedimiento); parece imposible que así se puede aplicar una fuerza (movimiendo la trampa óptica) capaz de abrir la cadena de doble hélice de ADN como si se tratara de una cremallera y que dicho procedimiento incluso permite determinar la secuencia de bases de la cadena. Los vídeos que ilustraron la charla de Félix dejaron a muchos de los asistentes boquiabiertos, entre ellos a mí. También han hecho algo parecido con una proteína. Si quieres saber más sobre estos experimentos, puro espectáculo de la ciencia, te recomiendo leer este review.

Para los interesados en ecuaciones en derivadas parciales nos parecieron muy interesantes las charlas de Pierre-Emmanuel Jabin [paper] y de José M. Mazón [paper1, paper2], estos últimos modelos son de interés en el modelado del crecimiento de tumores tipo glioma como indicó Ariel Ruiz i Altaba en su charla (a mí me parece un modelo matemático muy complicado y muy alejado de la realidad, que además no tiene explicación microscópica, pero si un biólogo cree que es útil, bienvenido sea). Hubo muchas otras charlas, pero no me han dejado tan buen recuerdo (confieso que me perdí las tres primeras “perlas” del primer día).

La semana que viene estoy por Sevilla Numérica… así que ya os mantendré informados al respecto.

Por primera vez en la historia se vende un ordenador cuántico “D-Wave One”

Geordie Rose cofundador de D-Wave Systems.

La empresa canadiense D-Wave Systems fabrica ordenadores cuánticos basados en cubits superconductores y recibe financiación privada de empresas como Google. Pretender vender algo lo puede pretender cualquiera, la cuestión es que alguien lo quiera comprar. Por primera vez en la historia, una empresa multinacional (Lockheed Martin de Maryland, EE.UU.) ha comprado un ordenador cuántico a D-Wave Systems, llamado D-Wave One. Muchos expertos en computación cuántica creen que este ordenador no es un ordenador cuántico, aunque hace un par de semanas ocurrió algo inaudito, D-Wave Systems logró publicar un artículo en Nature demostrando un ordenador cuántico de 8 cubits. Esta compañía afirma que sus ordenadores utilizan el concepto de computación cuántica adiabática, pero lograr demostrar que un ordenador de 128 cubits se comporta como debe es muy difícil, casi imposible. Expertos como Scott Aaronson (MIT, EE.UU.) tienen serias dudas y opinan que el comportamiento “cuántico” en realidad es “estadístico clásico” (fluctuaciones térmicas en los cubits superconductores sin ningún entrelazamiento cuántico útil). Thad Madden, portavoz de la compañía Lockheed Martin, afirma que han revisado durante un año el funcionamiento de D-Wave One y se comporta como ellos necesitan para desarrollar un nuevo sistema de ciberseguridad cuántica (que a su vez venderán cuando esté desarrollado). Por eso han comprado dicho ordenador. Geordie Rose, bloguero y cofundador de D-Wave Systems y cabeza visible de dicha compañía está que se sale y cree que su venta confirma que sus ordenadores cuánticos adiabáticos tienen un gran mercado potencial. En resumen, una sorprendente noticia que ha merecido aparecer en Nature por duplicado: Zeeya Merali, “First sale for quantum computing. But critics say that D-Wave’s system is still something of a black box,” News, Nature 474: 18, 31 May 2011, y Zeeya Merali, “Quantum computing: The power of discord. Physicists have always thought quantum computing is hard because quantum states are incredibly fragile. But could noise and messiness actually help things along?,” News Feature, Nature 474, 24-26, 1 June 2011.

Por cierto, si quieres aprender a programar D-Wave One puedes seguir el curso que ha iniciado en su blog Geordie Rose, “Learning to program the D-Wave One: Introduction to binary classification,” Hack the multiverse, June 1, 2011.

Curiosidad: ¿Cuál es el ordenador cuántico “de verdad” con el récord de cubits? Demostrar que un ordenador cuántico es un ordenador cuántico es muy difícil. El ordenador cuántico “demostrado” con mayor número de cubits tiene 14 cubits entrelazados (publicado en PRL en 2011). Como he indicado antes, el ordenador cuántico adiabático ”demostrado” con mayor número de cubits tiene 8 cubits entrelazados (publicado en Nature en 2011).

Curiosidad: ¿Para qué sirve un ordenador cuántico de 128 cubits? Para poco, la verdad, para muy poco. En 2001 se implementó el algoritmo cuántico de Peter Shor con 7 cubits y se logró factorizar 15 = 3 × 5. Has leído bien, 7 cubits para realizar una operación que realizan los niños al aprender la tabla de multiplicar. Con 128 cubits se puede llegar un poco más lejos, sobre todo en problemas de búsqueda, pero dado que los ordenadores cuánticos son muy lentos comparados con los ordenadores convencionales, su utilidad es más bien anecdótica. En mi opinión personal a Lockheed Martin lo que le interesa con la compra de D-Wave One es la publicidad que conlleva ser la primera compañía del mundo que ha comprado un ordenador cuántico comercial. En mi opinión es una cuestión de marketing (pero me gustaría equivocarme). Ya sabe, como sobre al amor, sobre marketing no hay nada escrito.

PS (08 junio 2011): Recomiendo el post de Robert R. Tucci, “<a href=”http://qbnets.wordpress.com/2011/05/24/d-waves-tunneling-quantum-computer/”>D-Wave’s Tunneling Quantum Computer</a>,” Quantum Bayesian Networks, May 24, 2011.

Lo que tenía que ocurrir acabó ocurriendo: Australia abandona su ránking de revistas y congresos internacionales

En muchas áreas de conocimiento de Ingeniería y Arquitectura se considera prestigioso publicar en congresos internacionales, muchos de los cuales son tan difíciles como muchas revistas internacionales. Sin embargo, los congresos no tienen índice de impacto por lo que para evaluar su calidad en España se utiliza la posición del congreso en ránkings famosos, como los publicados por el gobierno australiano. Y no sólo en España, en todo el mundo. No se sabe muy bien el porqué, pero los ránkings australianos han sido muy utilizados para esta labor. Pero hay que recordar que dichos ránkings sólo tienen en cuenta la opinión de los científicos e ingenieros australianos y que en muchos casos han sido muy criticados por su baja fiabilidad. Congresos de alto prestigio aparecen mal situados (porque pocos australianos asistieron a ellos) y congresos en cuyo comité editorial dominan los australianos aparecen en posiciones claramente ficticias. Las críticas han llevado al gobierno australiano a decidir el abandono de estos ránkings. Lo siento por los evaluadores de la ANECA en Ingeniería y Arquitectura, tendrán que buscarse la vida por otro lado. La noticia me la hecho llegar un compañero de mi departamento, supongo que muchos ya la conoceréis por otros foros, y aparece en Howard Jennifer, “Journal-Ranking System Gets Dumped After Scholars Complain,” The Chronicle of Higher Education, June 1, 2011.

“Responding to sharp criticism from scholars and editors at home and abroad, the Australian government has decided to abandon a controversial journal-ranking scheme that was a key piece of its attempt to assess the quality of research it helps support. (…) The rankings, a centerpiece of the Excellence in Research for Australia framework, assigned a grade of A*, A, B, or C to scholarly journals in all fields. The first full round of assessment took place in 2010, with results published early this year. Many researchers in the humanities and social sciences objected to the results, which they said did not reflect their fields’ own standards. Scholars in Australia also complained that the rankings were being used inappropriately by university administrators to evaluate individual researchers.”