Simulación de teorías gauge en el retículo usando ordenadores cuánticos

Richard P. Feynman propuso en 1982 los ordenadores cuánticos para simular sistemas cuánticos en tiempo real. En ordenadores clásicos las teorías cuánticas de campos, teorías gauge en el retículo (lattice gauge QFT), requieren el uso de supercomputadores en la escala de los teraflops. Se publica en Nature la primera simulación de QED en el retículo en 1D. Solo usa cuatro iones de calcio controlados por láser, luego su utilidad práctica es nula. Pero se trata de una prueba de concepto y ha sido todo un éxito.

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 Simulación de teorías gauge en el retículo usando ordenadores cuánticos

El universo en una caja

Los defectos cósmicos son defectos topológicos acontecidos en el contexto de la evolución del universo. Cuando el universo era muy joven, sucedieron transiciones de fase cosmológicas —igual que sucede al convertirse el agua en hielo o el hielo en agua—, y es muy probable que en estas transiciones surgieran defectos, como las cuerdas cósmicas y las cuerdas semilocales. Los defectos cósmicos han sido previstos en multitud de teorías que tratan de explicar la evolución del universo, pero no se ha podido medir ninguno. Profundizando en los modelos que predicen los defectos y analizándolos mediante métodos numéricos, se pueden analizar sus propiedades.

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 El universo en una caja

Simulación numérica de la fisión del plutonio-240

La fisión del plutonio-240 se ha simulado por ordenador mediante la teoría del funcional densidad para la energía nuclear (NEDFT). La dinámica es bastante compleja, pero destaca que es diez veces más lenta de lo esperado. Los nucleones (que son fermiones) se aparean formando bosones (similares a los pares de Cooper) y dan lugar a un superfluido (nuclear). Las fuerzas entre los nucleones de estos pares son más intensas e influyen mucho más de lo que sugerían los modelos teóricos previos.

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Simulación numérica de la fisión del plutonio-240

Una fuente de radiación terahertz usando grafeno

Un estudio teórico basado en simulaciones computacionales llevadas a cabo por el grupo de investigación Nano-bio Spectroscopy Group de la UPV/EHU, en colaboración con el centro de investigación japonés AIST, ha probado que la intensidad de la luz ultravioleta que se hace pasar a través de una nanocinta de grafeno es modulada con una frecuencia terahertz. Se abre, así, un nuevo campo de investigación en obtención de radiación terahertz, que tiene múltiples aplicaciones. La investigación ha sido publicada en Nanoscale.

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  Una fuente de radiación terahertz usando grafeno

Cómo acabar con el desprecio a los fotones

Las simulaciones por ordenador que predicen el cambio inducido por la luz en las propiedades físicas y químicas de los sistemas complejos, moléculas, nanoestructuras y sólidos generalmente ignoran la naturaleza cuántica de la luz. Científicos del Instituto Max-Planck para la estructura y dinámica de la Materia (MPSD), dirigidos por el catedrático Ángel Rubio, del Departamento de Física de Materiales de la UPV/EHU y Director del Departamento de Teoría de la MPSD, han demostrado cómo pueden incluirse adecuadamente los efectos de los fotones en estos cálculos. Este estudio abre la posibilidad de predecir y controlar el cambio de las propiedades de los materiales debido a la interacción con los fotones desde los principios fundamentales.

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 Cómo acabar con el desprecio a los fotones

Medio minuto para el alunizaje: el simulador del módulo lunar soviético

¿Es posible simular en la Tierra el descenso de una nave tripulada sobre la superficie lunar usando un vehículo real? En principio parece imposible. Además de la baja gravedad -una sexta parte de la terrestre-, la Luna no posee atmósfera, una característica imposible de imitar a no ser que empleemos una cámara de vacío de dimensiones gigantescas (y, aunque realmente existen grandes cámaras de vacío, no son lo suficientemente grandes). Sin embargo, en los años 60 no existían simulaciones informáticas lo suficientemente avanzadas y tanto Estados Unidos como la Unión Soviética se vieron obligados a buscar un vehículo que imitase el descenso de un módulo lunar de forma fiel.

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 Medio minuto para el alunizaje: el simulador del módulo lunar soviético

El simulador

Si estás leyendo esto, probablemente estés conectado a la red con tu móvil, tablet o PC. Y más probable es que no sea la primera vez que te conectas, lo que hace también probable que sepas de Grumpy Cat, de Confused Travolta, o de si el vestido era blanco y dorado o azul y negro. Y bastante probable es a su vez que supieras de ellos a través del retweet de un amigo, un compañero del trabajo, o en algún blog que sueles visitar.

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El simulador

Luna 2015: un viaje simulado a la Luna con una tripulación femenina

Queda menos de una semana para que comience Luna 2015, una misión simulada a la Luna de ocho días organizada por el Instituto de Problemas Biomédicos (IMBP) de Moscú. La última misión espacial simulada de estas características fue la famosa Mars 500 de 2010, también organizada por el IMBP, durante el transcurso de la cual seis hombres pasaron 519 días dentro de las instalaciones del instituto simulando un viaje a Marte. En su momento la elección de una tripulación exclusivamente masculina generó importantes críticas dentro y fuera de Rusia y quizás por este motivo la principal característica de Luna 2015 es que estará formada solo por mujeres.

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 Luna 2015: un viaje simulado a la Luna con una tripulación femenina

Simulando la fotosíntesis con Octopus

Simulación computacional de el proceso de la fotosíntesis. Un trabajo realizado por informáticos, físicos y químico.s

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Simulando la fotosíntesis con Octopus