Algunos artículos de Física en Nature Communications

Dibujo20131108 Setup and thermometry of a noise-driven cantilever - ncomms3624-f1

Una barra en voladizo (fija por un extremo) es el prototipo de los sistemas micromecánicos para la medida ultrasensible de masas y de fuerzas en la nanoescala. Este sistema presenta una resonancia estocástica que hace que su movimiento oscilatorio bifurque entre dos estados estables en respuesta a un ruido blanco (biestabilidad debida a una amplificación paramétrica). Este fenómeno permite usar este sistema micromecánico para medir señales muy débiles incluso en un medio ambiente muy ruidoso.

Dibujo20131108 Bistable frequency response lines of the cantilever measured at room temperature - nature commEl artículo técnico, para los interesados en los detalles, es Warner J. Venstra, Hidde J. R. Westra, Herre S. J. van der Zant, “Stochastic switching of cantilever motion,” Nature Communications 4: 2624, 31 Oct 2013 (ver también Warner J. Venstra et al., “Mechanical stiffening, bistability, and bit operations in a microcantilever,” arXiv:1011.1309 [cond-mat.mes-hall]).

Dibjo20131108 Three-terminal nickelate synaptic transistor device - ncomms3676-f1Se llama transistor sináptico a un dispositivo microelectrónico cuyo funcionamiento está inspirado en las sinapsis de las neuronas biológicas. Este dispositivo de SmNiO3 gracias a reacciones químicas reversible, por lo que tiene cierta “memoria” (como los memristores), lo que le permite imitar el comportamiento de aprendizaje de pesos en una red de neuronas y presenta múltiples estados en conmutación (en lugar de los transistores convencionales que son binarios). Además es muy eficiente energéticamente gracias a su efecto “memoria” que le permite recordar su estado incluso sin energía.

Dibujo20131108 Proposed resistance modulation mechanism and transistor layout - nature comm

El artículo técnico es Jian Shi, Sieu D. Ha, You Zhou, Frank Schoofs, Shriram Ramanathan, “A correlated nickelate synaptic transistor,” Nature Communications 4: 2676, 31 Oct 2013. Más información divulgativa en Tendencias21, “Crean un transistor sináptico que aprende mientras calcula,” Madri+d, 08 Nov 2013.

Dibujo20131108 Sensor device configuration - ultra-long vertically aligned barium titanate nanowire array - nature comm

Esta figura muestra un acelerómetro de alta sensibilidad formado por una matriz de nanohilos piezoeléctricos de titanato de bario (BaTiO3) colocados en vertical sobre un substrato. Se publica en Nature Communications un nuevo método de fabricación de estos dispositivos mediante síntesis hidrotérmica en dos pasos que logra alinear nanohilos de gran longitud (~45 μm) logrando una sensibilidad de 50 mV/g (milivoltios por g de aceleración). Hay acelerómetros con sensibilidad similar en el mercado pero estos nanohilos piezoeléctricos tienen la gran ventaja de su bajo consumo energético.

Dibujo20131108 images of the sensor NW arrays by SEM - final sensor - nature comm

El artículo técnico es Aneesh Koka, Henry A. Sodano, “High-sensitivity accelerometer composed of ultra-long vertically aligned barium titanate nanowire arrays,” Nature Communications 4: 2682, 01 Nov 2013.

Dibujo20131108 Experimental set-up - quantum teleportation from propagating photon to solid-state spin qubit - ncomms3744-f1

El mayor problema del uso de los fotones como cubits en computación cuántica es construir una celda de memoria (las propuestas usando tecnologías criogénicas son costosas y engorrosas). Lo mejor sería teletransportar el estado cuántico del cubit representado por el fotón en un cubit de estado sólido. Se ha logrado el teletransporte de un cubit fotónico a un cubit de estado sólido situado a 5 metros de distancia. Este teletransporte cuántico de entre objetos tan diferentes nos recuerda que en el teletransporte cuántico no se teletransporta el objeto, sino la información del estado del sistema y que el estado cuántico de un cubit (en la esfera de Bloch) es independiente de la tecnología utilizada para representarlo físicamente. Uno de los autores del artículo técnico es Javier Miguel Sánchez, español afincado en el ETH de Zürich. El artículo técnico es W.B. Gao, P. Fallahi, E. Togan, A. Delteil, Y.S. Chin, J. Miguel-Sanchez, A. Imamoğlu, “Quantum teleportation from a propagating photon to a solid-state spin qubit,” Nature Communications 4: 2744, 01 Nov 2013 (arXiv:1307.1142 [quant-ph]).

Dibujo20131108 Waveform measurement of few-cycle pulses - nature photon

Estamos acostumbrados a hablar de megahercios (MHz) y gigahercios (GHz), algunos conocen los terahercios (THz), pero los petahercios (PHz) son poco conocidos. Para medir una señal de petahercios (milbillones de oscilaciones por segundo) es necesario usar pulsos de attosegundos (para los terahercios bastan los pulsos de femtosegundos). Se ha publicado un sistema experimental de medida de señales electromagnéticas en el régimen de los petahercios que ha sido bautizado como osciloscopio de petahercios. El artículo técnico es Kyung Taec Kim et al., “Petahertz optical oscilloscope,” Nature Photonics, AOP 03 Nov 2013.

2 pensamientos en “Algunos artículos de Física en Nature Communications

    • Javier, el artículo es muy interesante y merecía una entrada en exclusiva, pero me ha pillado en una semana con mucho ajetreo.

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