Los investigadores han desarrollado un método revolucionario para realizar la transformada fraccionada de Fourier de pulsos ópticos utilizando memoria cuántica. Este logro único implicó implementar la transformación en un estado de “gato de Schrödinger”, con aplicaciones potenciales en telecomunicaciones y espectroscopia.
Investigadores de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia, junto con expertos del Centro QOT de Tecnologías Ópticas Cuánticas, han desarrollado una técnica innovadora que permite realizar la transformada fraccionada de Fourier de pulsos ópticos con ayuda de la memoria cuántica.
Este logro es único a escala global, ya que el equipo fue el primero en presentar una implementación experimental de dicha transformación en este tipo de sistema. Los resultados de la investigación fueron publicados en la prestigiosa revista. Cartas de examen físico. En su trabajo, los estudiantes probaron la implementación de la transformada fraccionada de Fourier utilizando un pulso óptico doble, también conocido como estado del «gato de Schrödinger».
El espectro del pulso y la distribución temporal.
Las ondas, como la luz, tienen sus propias propiedades características: duración y frecuencia de los pulsos (correspondientes, en el caso de la luz, a su color). Resulta que estas características están unidas por una operación llamada transformada de Fourier, que nos permite pasar de la descripción de una onda en el tiempo a la descripción de su espectro en frecuencias.
La transformada fraccionaria de Fourier es una generalización de la transformada de Fourier que permite una transición parcial de una descripción de una onda en el tiempo a una descripción en frecuencia. Intuitivamente, esto puede entenderse como una rotación de una distribución (por ejemplo, la función cronocíclica de Wigner) de la señal considerada en un cierto ángulo en el dominio tiempo-frecuencia.
Estudiantes en el laboratorio presentando la rotación de los estados del gato de Schrödinger. Ningún gato resultó herido durante el proyecto. Crédito: S. Kurzyna y B. Niewelt, Universidad de Varsovia
Resulta que las transformadas de este tipo son excepcionalmente útiles en el diseño de filtros espectral-temporales especiales para eliminar el ruido y permitir la creación de algoritmos para utilizar la naturaleza cuántica de la luz para distinguir pulsos de diferentes frecuencias con mayor precisión que los métodos tradicionales. métodos. Esto es especialmente importante en espectroscopia, que permite estudiar las propiedades químicas de la materia, y en telecomunicaciones, que requieren la transmisión y procesamiento de información con gran precisión y rapidez.
¿Lentes y la transformada de Fourier?
Una lente de vidrio común es capaz de enfocar un haz de luz monocromático que incide sobre ella casi en un solo punto (enfoque). Cambiar el ángulo de incidencia de la luz sobre la lente da como resultado un cambio en la posición del enfoque. Esto nos permite convertir los ángulos de incidencia en posiciones, obteniendo la analogía de la transformada de Fourier, en el espacio de direcciones y posiciones. Un espectrómetro clásico basado en rejilla de difracción utiliza este efecto para convertir la información de longitud de onda de la luz en posiciones, lo que nos permite distinguir líneas espectrales.
Lentes de tiempo y frecuencia.
Al igual que la lente de vidrio, las lentes de tiempo y frecuencia permiten convertir la duración de un pulso en su distribución espectral o, efectivamente, realizar una transformada de Fourier en el espacio de tiempo y frecuencia. La selección correcta de las potencias de dichas lentes permite realizar una transformada fraccionada de Fourier. En el caso de los pulsos ópticos, la acción de las lentes de tiempo y frecuencia corresponde a la aplicación de fases cuadráticas a la señal.
Para procesar la señal, los investigadores utilizaron una memoria cuántica (o más precisamente, una memoria con capacidad de procesamiento cuántico de luz) basada en una nube de átomos de rubidio colocados en una trampa magnetoóptica. Los átomos se enfriaron a una temperatura de decenas de millones de grados por encima cero absoluto. La memoria se colocó en un campo magnético cambiante, lo que permitió almacenar componentes de diferentes frecuencias en diferentes partes de la nube. El pulso se amplió en el tiempo durante la escritura y la lectura, y en la frecuencia durante el almacenamiento.
El dispositivo desarrollado en la Universidad de Washington permite la implementación de dichas lentes en una gama muy amplia de parámetros y de forma programable. Un pulso doble es muy propenso a la decoherencia, por lo que a menudo se lo compara con el famoso gato de Schrödinger: una superposición macroscópica de seres vivos y muertos, casi imposible de lograr experimentalmente. Sin embargo, el equipo pudo implementar operaciones fieles en estos frágiles estados de doble pulso.
La publicación es el resultado del trabajo del Laboratorio de Dispositivos Ópticos Cuánticos y el Laboratorio de Memoria Cuántica del centro “Tecnologías Ópticas Cuánticas” con la participación de dos estudiantes de maestría: Stanislaw Kurzyna y Marcin Jastrzebski, dos estudiantes universitarios Bartosz Niewelt y Jan Nowosielski, el Dr. Mateusz Mazelanik y los jefes de laboratorio, el Dr. Michal Parniak y el profesor Wojciech Wasilewski. Por los resultados descritos, Bartosz Niewelt también recibió una beca de presentación en la reciente conferencia DAMOP en Spokane, WA.
Antes de su aplicación directa en telecomunicaciones, el método primero debe asignarse a otras longitudes de onda y rangos de parámetros. Sin embargo, la transformada fraccionaria de Fourier podría resultar crucial para los receptores ópticos en redes avanzadas, incluidos los enlaces ópticos por satélite. Un procesador de luz cuántica desarrollado en la Universidad de Washington permite encontrar y probar de manera eficiente estos nuevos protocolos.
Referencias: “Implementación experimental de la transformada óptica fraccionaria de Fourier en el dominio tiempo-frecuencia” por Bartosz Niewelt, Marcin Jastrzębski, Stanisław Kurzyna, Jan Nowosielski, Wojciech Wasilewski, Mateusz Mazelanik y Michał Parniak, 12 de junio de 2023, Cartas de examen físico. DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.240801
El proyecto “Tecnologías Ópticas Cuánticas” (MAB/2018/4) se lleva a cabo en el marco del programa Agendas Internacionales de Investigación de la Fundación para la Ciencia Polaca cofinanciado por la Unión Europea en el marco del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.
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.
