Investigadores de Rochester han presentado una estrategia para comprender cómo se pierde la coherencia cuántica de las moléculas en un disolvente con plena complejidad química. Los resultados abren la puerta a la modulación racional de la coherencia cuántica mediante el diseño químico y la funcionalización. Crédito: Anny Ostau De Lafont
Los resultados se pueden utilizar para diseñar moléculas con propiedades de coherencia cuántica adaptadas, sentando las bases químicas para las tecnologías cuánticas emergentes.
En la mecánica cuántica, las partículas pueden existir en múltiples estados al mismo tiempo, desafiando la lógica de las experiencias cotidianas. Esta propiedad, conocida como superposición cuántica, constituye la base de las tecnologías cuánticas emergentes que prometen transformar la informática, la comunicación y la detección. Pero las superposiciones cuánticas enfrentan un desafío importante: la decoherencia cuántica. Durante este proceso, la delicada superposición de estados cuánticos se rompe al interactuar con su entorno.
El desafío de la decoherencia cuántica
Para desbloquear el poder de la química y construir arquitecturas moleculares complejas para aplicaciones cuánticas prácticas, los científicos deben comprender y controlar la decoherencia cuántica para poder diseñar moléculas con propiedades de coherencia cuántica específicas. Para ello, debemos saber modificar racionalmente la estructura química de una molécula para modular o atenuar la decoherencia cuántica. Para ello, los científicos necesitan conocer la “densidad espectral”, la cantidad que resume qué tan rápido se mueve el entorno y con qué fuerza interactúa con el sistema cuántico.
Avance en la medición de la densidad espectral
Hasta ahora, cuantificar esta densidad espectral de una manera que refleje con precisión las complejidades de las moléculas ha permanecido fuera del alcance de la teoría y la experimentación. Pero un equipo de científicos ha desarrollado un método para extraer la densidad espectral de las moléculas en un disolvente mediante experimentos de resonancia Raman simples, un método que captura toda la complejidad de los entornos químicos. Dirigido por Ignacio Franco, profesor asociado de química y física de la Universidad de Rochester, el equipo publicó sus resultados en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
Vinculando la estructura molecular a la decoherencia cuántica
Utilizando la densidad espectral extraída, es posible no sólo comprender la rapidez con la que se produce la decoherencia, sino también determinar qué parte del entorno químico es la principal responsable de ella. Como resultado, los científicos ahora pueden mapear vías de decoherencia para vincular la estructura molecular con la decoherencia cuántica.
“La química se basa en la idea de que la estructura molecular determina las propiedades químicas y físicas de la materia. Este principio guía el diseño moderno de moléculas destinadas a aplicaciones médicas, agrícolas y energéticas. Con esta estrategia, finalmente podremos comenzar a desarrollar principios de diseño químico para tecnologías cuánticas emergentes”, afirma Ignacio Gustin, estudiante de posgrado en química en Rochester y primer autor del estudio.
Experimentos de resonancia Raman: una herramienta clave
El gran avance se produjo cuando el equipo reconoció que los experimentos de resonancia Raman proporcionaban toda la información necesaria para estudiar la decoherencia en toda su complejidad química. Estos experimentos se utilizan habitualmente para estudiar fotofísica y fotoquímica, pero no se ha apreciado su utilidad para la decoherencia cuántica. Los principales hallazgos surgieron de conversaciones con David McCamant, profesor asociado del Departamento de Química de Rochester y experto en espectroscopia Raman, y con Chang Woo Kim, ahora miembro del cuerpo docente de la Universidad Nacional de Chonnam en Corea y experto en decoherencia cuántica, mientras fue investigador postdoctoral en Rochester.
Estudio de caso: decoherencia de timina
El equipo utilizó su método para mostrar, por primera vez, cómo las superposiciones electrónicas en la timina, uno de los componentes básicos de ADN, se revela en sólo 30 femtosegundos (un femtosegundo es una millonésima de billonésima de segundo) después de absorber la luz ultravioleta. Descubrieron que unas pocas vibraciones en la molécula dominan las etapas iniciales del proceso de decoherencia, mientras que el disolvente domina las etapas posteriores. Además, descubrieron que las modificaciones químicas de la timina pueden cambiar significativamente la tasa de decoherencia, con interacciones de enlaces de hidrógeno cerca del anillo de timina que conducen a una decoherencia más rápida.
En última instancia, la investigación del equipo abre el camino para comprender los principios químicos que gobiernan la decoherencia cuántica. «Estamos entusiasmados de utilizar esta estrategia para comprender finalmente la decoherencia cuántica en moléculas con complejidad química completa y utilizarla para desarrollar moléculas con propiedades de coherencia sólidas», dice Franco.
Referencia: “Mapeo de vías de decoherencia electrónica en moléculas” por Ignacio Gustin, Chang Woo Kim, David W. McCamant e Ignacio Franco, 28 de noviembre de 2023, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. DOI: 10.1073/pnas.2309987120
SpaceX puso en órbita otro lote de sus satélites de Internet Starlink desde la Costa Espacial de Florida esta tarde (30 de octubre).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó de la estación espacial de Cabo Cañaveral hoy a las 17:10 EDT (21:10 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente ocho minutos después del despegue, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX “A Shortfall of Gravitas”, estacionado en el Océano Atlántico.
Un cohete SpaceX Falcon 9 lanza 23 satélites de Internet Starlink a órbita desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
Este fue el decimocuarto lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX.
La etapa superior del Falcon 9 continuó su viaje hacia el cielo. Desplegará los 23 satélites Starlink en la órbita terrestre baja (LEO) aproximadamente 64 minutos después del despegue, si todo va según lo planeado.
Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco en el mar poco después de poner en órbita 23 satélites de Internet Starlink desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
SpaceX ya ha lanzado más de 100 misiones Falcon 9 en 2024, aproximadamente dos tercios de las cuales están dedicadas a construir la megaconstelación Starlink.
La compañía de Elon Musk opera actualmente cerca de 6.500 satélites Starlink en LEO, y cada vez hay más satélites en crecimiento, como muestra el despegue de hoy.
La NASA ha perfeccionado su lista de posibles lugares de aterrizaje cerca del polo sur de la Luna para su Misión Artemisa 3cuyo objetivo es devolver a los astronautas a la superficie lunar no antes de 2026.
Los nueve sitios preseleccionados, que fueron publicados por la NASA el lunes 28 de octubre, son geológicamente diversos y cada uno tiene el potencial de proporcionar nueva información sobre planetas rocososrecursos lunares y la historia de nuestra sistema solarsegún un declaración por la agencia.
Las ubicaciones específicas en las regiones candidatas se seleccionarán después de que se seleccionen las fechas objetivo del lanzamiento de Artemis 3, según el comunicado, porque estas fechas «dictarán las trayectorias orbitales y las condiciones ambientales de la superficie».
«Cualquiera de estas regiones de aterrizaje nos permitirá hacer ciencia asombrosa y hacer nuevos descubrimientos», dijo Sarah Noble, geóloga lunar de la División de Ciencias Planetarias de la sede de la NASA en Washington, DC, en el comunicado de prensa.
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La misión Artemis 3 tiene como objetivo aterrizar lo suficientemente cerca de áreas cercanas al polo sur de la Luna que nunca ven la luz del sol. En esos lugares, conocidos como regiones persistentemente sombreadas, los científicos sospechan que las capas de hielo que no se han distribuido durante miles de millones de años podrían contener pistas sobre la historia del sistema solar y proporcionar a los astronautas sistemas de soporte vital y combustible para cohetes.
Los MNT en regiones actualizadas también admiten aterrizajes por EspacioXdel Starship Human Landing System (HLS), que transportará a dos astronautas desde nave espacial orión atracado en órbita lunar en la superficie de la luna. EL Astronave HLS está diseñado para servir como hábitat para los miembros de la tripulación durante su estadía de una semana en la luna. También está previsto enviarlos de regreso a Orión cuando el tiempo venir.
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El contrato de SpaceX con NASA requiere que ejecute con éxito un aterrizaje de demostración sin tripulación en la superficie de la Luna antes de transportar astronautas en la misión tripulada Artemis 3. Retrasos en el desarrollo de Starship y también. problemas con el escudo térmico con la cápsula de Orión retrasó la misión Artemis 3 hasta al menos septiembre de 2026aproximadamente un año después de su fecha de lanzamiento original.
Sitios de aterrizaje actualizados para la misión de alunizaje Artemis 3 de la NASA, ahora planificada para 2026 como muy pronto. (Crédito de la imagen: NASA)
A principios de este año, la NASA nota Starship ha superado con éxito varias pruebas de sistemas de acoplamiento, así como más de 30 hitos relacionados con su desarrollo HLS. El siguiente paso crítico es que Starship HLS demuestre la transferencia de propulsor en órbita, ya que Starship no puede volar directamente a la Luna y debe repostar combustible en órbita. Tierra órbita con propulsor proporcionado por una rápida sucesión de al menos 10 lanzamientos de Starship antes de zarpar hacia la luna.
Al mismo tiempo, el desarrollo de un componente crítico por boeing para el nuevo de la NASA Sistema de lanzamiento espacial (SLS), llamado Bloque 1B –un cohete robusto diseñado para aumentar la cantidad de carga que SLS puede entregar a la Luna– cayó recientemente bajo una nube de incertidumbre cuando el gigante aeroespacial supuestamente consideró vender su negocio espacial en un contexto de crecientes problemas financieros. .
A informe exclusivo El Wall Street Journal señaló el viernes pasado (25 de octubre) que las discusiones de Boeing sobre la venta de sus operaciones espaciales, una medida encabezada por el nuevo director ejecutivo de la compañía, Kelly Ortberg, se encontraban «en una etapa temprana». Tampoco está claro qué parte del negocio podría venderse y es posible que la empresa mantenga su papel en el desarrollo de SLS, señala el informe.
Se espera que el vuelo inaugural del SLS Bloque 1B sea la misión de alunizaje Artemis 4, ahora programada para finales de 2028.
Mattel, el fabricante de juguetes detrás de grandes marcas como Barbie y Hot Wheels, está modernizando sus propiedades inmobiliarias, trasladando sus estudios y su centro de diseño a nuevos hogares.
La compañía, con sede en El Segundo, planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60,000 pies cuadrados para 2025. Mattel firmó un acuerdo de varios años para arrendar el espacio de oficinas en 831 S. Douglas St.
Mattel planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60.000 pies cuadrados para 2025.
(Cortesía de Continental Development Corp.)
El edificio, ubicado cerca de la actual sede de Mattel en Continental Boulevard, incluye estudios que la compañía utilizará para tomar fotografías y videos para promocionar sus productos, así como un patio con fogatas, una parrilla y un área de cocina. El edificio está cerca de otros servicios, incluidos restaurantes, un club deportivo de alto nivel, hoteles y tiendas. Durante los últimos 30 años, Mattel ha alojado sus estudios en su campus, que incluye varios edificios.
La transacción inmobiliaria es parte de los esfuerzos de Mattel para renovar sus oficinas, ya que la compañía apunta a impulsar la productividad y la creatividad en el lugar de trabajo y al mismo tiempo atraer nuevos empleados. A medida que los trabajadores comienzan a regresar a la oficina después de la pandemia de COVID-19, las empresas están tratando de hacer que la oficina sea más atractiva para los empleados acostumbrados al trabajo remoto.
El interior de un edificio al que Mattel trasladará sus estudios para 2025. Mattel ha firmado un contrato de varios años para alquilar las oficinas en 831 S. Douglas St.
(Cortesía de Continental Development Corp.)
El edificio industrial, que forma parte del campus de Continental Park de Continental Development Corp., fue transformado recientemente para incluir un área de producción de estudio para satisfacer las necesidades creativas de Mattel.
«Los empleadores han estado trabajando para darles a sus empleados razones para querer regresar a la oficina e interactuar con sus pares», dijo Bob Tarnofsky, vicepresidente ejecutivo de bienes raíces de Continental Development. «Las comodidades que ofrecen son muy superiores a las que normalmente veíamos antes de COVID». »
A medida que los empleadores reconsideran el futuro del trabajo, no es raro que las empresas firmen contratos de arrendamiento a más corto plazo, dijo Tarnofsky. Mattel, sin embargo, firmó un contrato de arrendamiento a largo plazo. Se negó a decir cuánto pagó Mattel por el contrato de arrendamiento y cuánto dura.
Un patio con fogatas es parte de las comodidades del edificio.
(Cortesía de Continental Development Corp.)
Este año, Mattel también anunció que trasladaría su centro de diseño, ubicado en Mariposa Avenue durante más de tres décadas, a un edificio recientemente renovado en 2026. El centro, donde los empleados diseñan cabello, ropa y otras piezas de juguete, se ubicará en un espacio de oficinas de 167,767 pies cuadrados conocido como Grand + Nash en 2160 E. Grand Ave. Mattel compró el espacio por 59 millones de dólares a New York Life Insurance.
«Nos estamos embarcando en una importante modernización interior de nuestra sede en 333 Continental Boulevard, infundida con los mismos principios de diseño e inspirada en los esfuerzos de modernización de oficinas de Mattel en todo el mundo», David Traughber, vicepresidente senior de finanzas y director de Mattel. bienes raíces globales, dijo en un comunicado.
Los edificios que actualmente albergan el centro de diseño y operaciones de estudio de Mattel son instalaciones arrendadas que la compañía dejará libres.
En diciembre de 2023, Mattel tenía aproximadamente 33.000 empleados en más de 35 países de todo el mundo, según el informe anual de la empresa. La empresa tiene aproximadamente 2000 empleados en El Segundo y ofrece a sus empleados un ambiente de trabajo híbrido.
