CRIPTOGRAFIA CUANTICA. QUE ES?...

La primera red de ordenadores en los que la comunicación está asegurada con la criptografía cuántica está funcionando en Cambridge, Massachusetts.


Chip Elliott, jefe del equipo de ingeniería cuántica en BBN Technologies de Cambridge, envió los primeros paquetes de datos a través de la red cuántica (Qnet) . El proyecto está financiado por la Agencia de  Defensa del Pentágono para Proyectos Avanzados de Investigación.

En la actualidad esta única red se compone de seis servidores, pero pueden ser integrados con los servidores regulares y clientes en Internet.  Los creadores  de la llamada Qnet dicen que la implantación  de más nodos en  bancos y  compañías de tarjetas de crédito podría hacer que el intercambio de datos  a través de Internet sean más seguros de lo que es actualmente  con los sistemas de criptografía actual.

Los datos de los flujos de corriente se hace a través de Qnet cables de fibra óptica y se extiende a diez kilómetros desde la  BBN a la Universidad de Harvard. La información se encripta a través de  claves determinadas por el intercambio de una serie de fotones individuales polarizados.

La primera transferencia de dinero cifrada mediante claves cuánticas se llevó a cabo entre dos instituciones financieras de Austria en abril de 2004. Pero Qnet es la primera red integrada por más de dos nodos en usar la criptografía cuántica - un desafío más complejo.

"Imagínense hacer una llamada telefónica. Si sólo hay un posible receptor, no hay  necesidad siquiera de botones", explica Elliott. "Pero con una red  como la actual se necesita un sistema que conecte a todos  en la red con cualquier otra persona." En Qnet, interruptores ópticos de cristales de niobato de litio controlados por software  dirigen los  fotones por la fibra óptica correcta.

Detección de intrusos.

La criptografía cuántica garantiza comunicaciones seguras mediante el aprovechamiento de las peculiaridades cuántica de fotones enviados entre usuarios. Cualquier intento de interceptar los fotones alterará su estado cuántico y activará  la señal de alarma.

Pero  Elliott apunta que incluso la criptografía cuántica "no  da una seguridad al 100 por cien".
A pesar de  que las claves cuánticas son teóricamente imposibles de interceptar  su aplicación en el mundo real presenta aún  posibilidades a los hackers  de interceptar información  sin ser detectados.

Un ejemplo es el caso de un láser  que por error  produce más de un fotón,  algo que sucede aunque muy raramente. Un eavesdroppper podría desviar los fotones extra y descifrar la clave, aunque nadie en realidad ha  sico capaz de hacer esto.

"A pesar de esto  Qnet es más seguro que la criptografía actual de Internet", dice Elliott, basándose  en  la llamada"one way functions". Esto es, operaciones matemáticas que son muy fácil de calcular en una dirección, pero  que requieren un  gran poder de cómputo para ser realizadas en sentido inverso.

El problema es, según Elliot, que nadie en realidad ha demostrado que no se pueden resolver en sentido inverso. "Así que ¿quién puede decir que alguien no  se va a despertar mañana e idear una manera de hacerlo?"

Costes del Qnet.

Por  el momento  los ordenadores  capaces de desarrollar criptografía cuántica son grandes y caros, porque son hechos a  medida.
Aún así Elliott piensa que el sistema Qnet- podría aparecer primero en  bancos, para quienes el  factor de coste  podría ser un problema menor.

Otra limitación es que, para distancias de más de 50 kilómetros, la señal de fotones se degrada por el ruido, y no está claro aún cómo solventar este problema .

Sin embargo, las claves cuánticas potencialmente pueden ser intercambiadas a través de distancias mucho más grandes  via aire. Diminutos telescopios alineados pueden enviar y detectar fotones individuales enviados a través del aire.

El record de distancia para esta forma de transmisión es en la actualidad de unos 20 kilómetros. Pero los cálculos indican que los fotones transmitidos por el aire puede ser detectados por satélite,lo que haría posible que los datos se envíaran  incluso a otros continentes.


Fuente "New Scientist"

EL EXPERIMENTO FILADELFIA.

El Experimento Filadelfia, también denominado Proyecto Rain-bow, se refiere a una hipotética operación de alto secreto realizada por la marina de EE UU el 28 de octubre de 1943 cerca del puerto de Filadelfia.



En esencia, esta leyenda urbana asegura que los militares estadounidenses pretendían curvar la luz alrededor de un barco, volviéndolo así invisible. Decidieron probar su teoría en el navío USS Eldridge, que fue equipado con un generador especial.



Tras varios intentos, el 28 de octubre el equipo fue recalibrado y el barco desapareció...¡por completo! Según la leyenda, el Eldridge fue visto durante varios minutos en Norfolk, a 600 km de distancia, para reaparecer luego en Filadelfia. Se había teletransportado, un fenómeno que aparentemente causó a los tripulantes horribles secuelas, por lo que el proyecto fue cancelado.



La Marina negó tal experimento y, de hecho, en 1999, varios marineros del Eldridge afirmaron al Inquirer

de Filadelfia que nunca habían fondeado allí.
Da que pensar!!!

NANOTECNOLOGIA Y CANCER.

La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican al  nivel de nanoescala, o lo que es decir, unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos.

En síntesis la nanotecnoñogía  nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman.

Nanotecnología Definición:

La nanotecnologia es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.

Cuando se manipula la materia a una  escala tan minúscula como es la de  átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas


Interesa en la nanotecnología , más que su concepto, lo que representa potencialmente dentro del conjunto de investigaciones y aplicaciones actuales cuyo propósito es crear nuevas estructuras y productos que tendrían un gran impacto en la industria, la medicina (nanomedicina), etc..


Esta nuevas estructuras con precisión atómica, tales como nanotubos de carbón, o pequeños instrumentos para el interior del cuerpo humano pueden introducirnos en una nueva era, tal como señala Charles Vest (ex-presidente del MIT). Los avances nanotecnológicos protagonizarían de esta forma la sociedad del conocimiento con multitud de desarrollos con una gran repercusión en su instrumentación empresarial y social.


La nanociencia está unida en gran medida desde la década de los 80 con Drexler y sus aportaciones a la"nanotecnología molecular", esto es, la construcción de nanomáquinas hechas de átomos y que son capaces de construir ellas mismas otros componentes moleculares. Desde entonces  a Eric Drexler (personal webpage), se le considera uno de los mayores visionarios sobre este tema. Ya en 1986, en su libro"Engines of creation" introdujo las promesas y peligros de la manipulación molecular. Actualmente preside el Foresight Institute.


El padre de la "nanociencia", es considerado Richard Feynman, premio Nóbel de Física, quién en 1959 propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. En 1959, el gran físico escribió un artículo que analizaba cómo los ordenadores trabajando con átomos individuales podrían consumir poquísima energía y conseguir velocidades asombrosas.

Existe un gran consenso en que la nanotecnología nos llevará a una segunda revolución industrial en el siglo XXI tal como anunció hace unos años, Charles Vest (ex-presidente del MIT).


Supondrá numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias (desarrollar materiales más fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más dedlicadas del cuerpo humano como el cerebro, entre otras muchas aplicaciones.


Podemos decir que muchos progresos de la nanociencia estarán entre los grandes avances tecnológicos que cambiarán el mundo y por supuesto uno de ellos es la Salud.


La organizacion estadounidense, National Nanotechnology Initiative (Initiativa Nacional sobre Nanotecnologia), acaba de publicar un librito titulado: Cancer Nanotechnology, Going Small for Big Advances. Using Nanotechnology to Advance Cancer Diagnosis, Prevention and Treatment(Nanotecnologia y Cancer. Aplicacion de la Nanotecnologia para mejorar el Diagnóstico, la Prevencion y el Tratamiento del Cáncer).

El objetivo del Instituto Nacional de Cancer de los Estados Unidos es utilizar la nanotecnologia (sin duda uno de los avances tecnologicos claves de nuestros tiempos), para eliminar antes de 2015 las muertes y el sufrimiento causados por el cancer. En este sentido las investigaciones actuales se centran en cómo utilizar la nanotechnologia para cambiar de forma radical la capacidad de la medicina para diagnosticar, comprender y tratar el cancer.

Investigaciones ya realizadas han logrado desarrollar nano-aparatos capaces de detectar un cancer en  fase muy preliminar, localizarlo con extrema precision, proporcionar tratamientos especificamente dirigidos a las celulas malignas y medir la eficiacia de dichos tratamientos en la eliminacion de las celulas malignas. Pero las investigaciones continuan, y tal es el alcance de los ultimos avances tecnologicos en este campo, que los expertos creen que la nanotecnologia transformará las propias bases del diagnóstico, tratamiento y prevención de esta enfermedad mortal.

Gracias a otro gran proyecto, el Human Genome Project (Proyecto Genoma Humano) los científicos saben cada vez más sobre el desarrollo del cancer, lo que a su vez crea nuevas posibilidades para atacar la base molecular de esta enfermedad. No obstante, hasta ahora los investigadores no disponían de las innovaciones tecnológicas necesarias para convertir importantes hallazgos moleculares en beneficios directos para enfermos de cáncer. Es aquí donde la nanotecnologia puede asumir un papel clave, a través del desarrollo de avances tecnológicos y herramientas capaces de transformar la capacidad  de diagnóstico, terapeútico y preventiva de la medicina actual.

Para más info: http://www.nanotecnologia.cl/

ORDENADORES CUANTICOS ...que son?

El ordenador cuántico es el sueño de todas las agencias de seguridad del mundo y de todos los hackers. Los bits de los ordenadores actuales oscilan constantemente entre el 0 y el 1 mientras llevan a cabo su trabajo.
La física cuántica permite a partículas, como un átomo, un electrón o un fotón, estar en dos sitios a la vez, lo que quiere decir que pueden representar el 1 y el 0 al mismo tiempo, permitiendo hacer cálculos mucho más complejos.

En la mayor parte de los prototipos de ordenadores cuánticos, los investigadores “golpean” los átomos con láser, o usan otros medios para provocar a las partículas en estados cuánticos más borrosos.

Sin embargo, mediante una técnica llamada informática cuántica adiabática, enfrían circuitos en un estado de superconductividad (capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica con resistencia y pérdida de energía cercanas a cero en determinadas condiciones) en el que los electrones fluyen libremente, llegando de esta manera al estado qubital.

El qubit es la unidad mínima de información cuántica, y se diferencia del bit clásico en que puede asumir el 1 y el 0, no únicamente el 1 ó 0. Un estado qubital es, pues, la superposición cuántica de esos dos estados.

¿Cómo funcionan las computadoras cuanticas?

En concreto, un ordenador cuántico sería capaz de realizar cálculos en un orden de magnitud mucho mayor que las computadoras tradicionales ... un concepto que tiene serias dudas y aplicaciones en el campo de la criptografía y cifrado. Algunos temen que un ordenador cuántico con éxito y práctico sería devastador para el sistema financiero del mundo por la extracción a través de sus cifrados de seguridad informática, que se basan en factorizar números grandes que, literalmente, no puede serlo por los equipos tradicionales en la vida del universo. Una computadora cuántica, por el contrario, podría factorizar los números en un plazo razonable de tiempo.

Para entenderlo mejor , tenga en cuenta este ejemplo. Si el qubit es en una superposición del estado 1 y el estado 0, y se realiza un cálculo con otro qubit en la superposición misma, a continuación, un cálculo hecho obtiene cuatro resultados: 1 / 1 resultado, a / 0 resultado 1, un 0 / 1 resultado, y / 0 resultado 0. Este es el resultado de la matemática aplicada a un sistema cuántico, cuando en un estado de decoherencia, que dura mientras se está en una superposición de estados hasta que colapsa en un estado.La capacidad de un ordenador cuántico para realizar cálculos de forma simultánea (o en paralelo, en términos informáticos) se llama paralelismo cuántico ).


El mecanismo físico exacto dentro de la computadora cuántica es algo complejo e inquietante . En general, se explica en términos de la interpretación de múltiples mundos de la física cuántica, en donde el equipo realiza los cálculos no sólo en nuestro universo, sino también en otros universos al mismo tiempo, mientras que los qubits son diferentes en un estado de la decoherencia cuántica.

Historia de la computación cuántica

La computación cuántica tiende a rastrear sus raíces en un discurso de 1959 por Richard P. Feynman, en la que habló acerca de los efectos de la miniaturización, incluyendo la idea de explotar los efectos cuánticos para crear ordenadores más potentes . (Este discurso es también generalmente considerado como el punto de partida de la nanotecnología .


La empresa canadiense D-Wave Systems ha anunciado el lanzamiento del primer ordenador cuántico que puede tener viabilidad comercial. Es un prototipo hecho artesanalmente que es capaz de resolver problemas sencillos. Aunque todavía es más lento que un ordenador doméstico, según sus creadores es un gran paso hacia la “era de la computación cuántica”

Lo que ha anunciado D-Wave es la construcción de un prototipo de 16 qubit hecho artesanalmente a partir del elemento químico niobio, cuya principal característica es, precisamente, su superconductividad. “Lo que realmente hemos hecho es una prueba a escala de un concepto”, asegura Geordie Rose, cofundador de D-Wave, en un artículo aparecido en la revista Scientific American.

Para la demostración, los operarios de D-Wave controlaron remotamente el ordenador cuántico, situado en Burnaby, desde un ordenador portátil que estaba en California. Al ordenador cuántico le fueron dados tres problemas a resolver: buscar estructuras moleculares que casaran con una determinada molécula, crear un complicado plan de asientos o rellenar un pasatiempo Sudoku.

Puesto a prueba

D-Wave permitirá que cualquier experto compruebe que el sistema funciona, ya que tienen planeado hacer un prototipo online al que cualquier podrá acceder gratuitamente. Los usuarios podrán introducir un problema a resolver y el nuevo mecanismo mandará la solución desde Canadá.

¿Cómo comprobarán los usuarios que efectivamente este prototipo de ordenador cuántico resuelve el problema mejor que la mente humana o que un ordenador al uso? La empresa reconoce que esta versión es más de lenta que un ordenador doméstico, pero adelanta que antes de final del año 2008 habrá una nueva versión de 1.000 qubit.

Los expertos aseguran, sin embargo, que sería necesario crear un ordenador de miles de qubit para que pudieran resolver problemas que los ordenadores actuales no pueden resolver. La cuestión planteada entonces es si el método adiábatico operaría tan rápidamente con miles de qubit.

Otro paso

Sin embargo, la “carrera” hacia el ordenador cuántico está abierta en muchos frentes. Paralelamente a este anuncio, científicos de los departamentos de Física Aplicada y Física de la universidad de Yale, han dado otro paso, según anunció en un comunicado la propia universidad.

Aumentando el tamaño de un átomo artificialmente (hasta ser casi visible por el ojo humano) y usando microondas como fuente de energía, esta investigación, dirigida por los profesores Robert Schoelkopf ySteven Girvin, ha creado un circuito electrónico que almacena y mide fotones de microondas. En este proceso llevan el mecanismo cuántico a una escala mayor y esperan emplearla para crear nuevos dispositivos cuánticos.

Por Andrew Zimmerman Jones , guía de About.com

TELETRANSPORTACION Y CUANTICA.

¿Cómo es el mundo real? ¿Qué es la realidad? ¿Qué es y cómo es? Por ejemplo: un árbol es real. Efectivamente, ocupa un lugar en el tiempo y el espacio, podemos verlo, percibirlo a través del tacto y aspirar el aroma de sus hojas, sentir su consistencia su disposición vertical desde sus raíces hacia su copa ya en contacto con el cielo. Es real. Pero, ¿cómo es ese mismo árbol a la luz de la física cuántica por ejemplo?


Definitivamente es otra cosa. Visto desde esa óptica que se sumerge en lo ínfimo, el árbol es un conjunto prácticamente inasible de “paquetes de energía”, de “quantum”, de fotones, de haces luminosos de trayectorias inciertas …todo articulado según la lógica radicalmente diferente a la que percibimos prima-facie con nuestros cinco sentidos, un “espacio” microfísico en el que el espacio es otra cosa y en el que el tiempo es diferente y en el que entonces, la realidad que conocemos ya no es la realidad sino otra cosa.



Entonces, ¿qué es al fin y al cabo la realidad? Hace una semana exactamente, en el Congreso Iberoamericano de Ciberperiodismo que se desarrolló en Santiago de Compostela, en la brumosa Galicia, alguien en una noche cerrada, en una casa antigua y bella en el mismo epicentro del campo gallego, comenzó a hablar de tele transportación. No fantaseaba ni jugaba a los fantasmas y a los aparecidos galaicos. Hablaba de física. Los presentes, ocho expertos en las nuevas tendencias ciberespaciales, escucharon con atención y aportaron además sus puntos de vista. La tele transportación es posible, coincidieron.



¿Pero que es la tele transportación? En términos simplistas, la tele transportación es la posibilidad de trasladar materia de un sitio a otro del espacio sin que medie un tiempo para la concreción del traslado mismo. Tele transportar sería, tal como la ciencia ficción hasta ahora imagina, deconstruir un objeto en un sitio y hacerlo aparecer ipso facto en otro sitio. Una molécula que está aquí puede ser tele transportada allí sin que transcurra un solo instante entre una situación espacio temporal y la otra.



Con mayor precisión (complejidad) tele transportar es comunicar el estado estructural, (su organización física), de un objeto a otro sin que exista entre ellos una conexión material aparente.



En la Universidad de Ginebra, un grupo de científicos, logró transferir las propiedades de un fotón hacia a otro fotón a una distancia de dos kilómetros. Dicho de otro modo: una partícula que denominaremos B, es afectada en un instante, precisamente cuando recibe las características de la partícula A, y entonces se transforma y se altera, pareciéndose internamente a A, hasta ser idéntica a ella en su intimidad física. Pero la partícula B está a dos kilómetros de la partícula A, y de pronto y sin que se toquen la una asume las características de la otra. Esas características, esa estructura física elemental, fue ya tele transportada.



Hace días “Clarín.com” reprodujo un fragmento muy interesante aparecido en la Revista “Nature” relativo a la aparición de un nuevo tipo de Internet, el “Internet cuántico”. Habría, hacia el 2020 aproximadamente, computadoras cuánticas, según una estructura ya experimentada por científicos daneses. La memoria y la rapidez del Internet cuántico serían superlativas. Las posibilidades de la red llegarían hasta el umbral hoy casi inconcebible de la tele transportación. Sería factible tele transportar características microfísicas desde una partícula hacia la otra a través de la red. Sería una suerte de “e.teletransportación”.



Mientras tanto, y según diversos informes, el Pentágono ya está considerando las posibilidades militares de la tele transportación.



Pero la historia comenzó hace tiempo. Exactamente el 14 de diciembre de l900 (dentro de siete días se cumplirán 104 años del hecho), el profesor Max Planck de la sociedad de física de Berlín habló por primera vez en una conferencia pública de la física cuántica. Habló entonces de la luz y de la energía y de cómo el color de la luz varía según la temperatura del cuerpo que la emite. Quien coloque una barra de hierro al fuego podrá observar esas variaciones asombrosas.



Internet es luz. Quien lee en Internet lee luz, en un sentido amplio del concepto. El internauta se contacta sensorialmente e intelectualmente con rayos que son grafos, trazos, letras, o imágenes, que decodifica cerebralmente a través las ondas que circulan por el cortex y constituyen nuestra inteligencia. Esa luz nos traslada a un universo distinto, de hecho nos traslada o nos tele transporta (en un sentido metafórico ) al ciberespacio.



Y en el ciberespacio la realidad es otra cosa. Los interrogantes allí, aquí, se multiplican y las posibilidades experimentales se disparan ad infinitum. La revolución ciberespacial recién empieza. Y no sabemos hacia que lejanas y fascinantes galaxias digitales nos permitirá llegar. No lo sabemos



Fuente Clarín - 1204 - Miguel Wiñazki

LA PRIMERA MAQUINA CUANTICA hito científico del año según «Science»

"Hasta este año todos los objetos fabricados por los humanos se han movido de acuerdo con las leyes de la mecánica clásica", indicó la revista de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS por su sigla en inglés) que cada diciembre distingue el Descubrimiento más significativo del Año.

Sin embargo, en marzo, un grupo de investigadores de la Universidad de California, en Santa Bárbara, diseñó un aparato "que se mueve en maneras que sólo pueden describirse como mecánica cuántica, la serie de reglas que gobierna el comportamiento de cosas diminutas como moléculas, átomos y partículas subatómicas".

El prototipo de máquina cuántica "abre la senda para una miríada de aparatos experimentales y quizá para pruebas de nuestro sentido de la realidad", afirmaron los editores de Science.

Las aplicaciones de la Fisica Cuántica son inimaginables subrayan los Fisicos.

La teoría cuántica indica que un objeto muy pequeño puede absorber energía sólo en cantidades limitadas, jamás puede permanecer perfectamente quieto, y puede estar, literalmente, en dos sitios al mismo tiempo.Es el término en Inglés"NON LOCALITY".

Los físicos Andrew Cleland y John Martinis diseñaron un prototipo de máquina que consiste en una diminuta paleta metálica de semiconductor -nitruro de aluminio recubierto de aluminio- visible a plena vista, e hicieron que "bailara" con un ritmo cuántico.

Primero enfriaron la paleta hasta que alcanzó su estado fundamental, esto es, el estado energético más bajo permitido por las leyes de la mecánica cuántica, algo que los físicos han intentado durante mucho tiempo.

Posteriormente, aumentaron la energía del pequeño aparato en sólo un quántum para producir un estado de movimiento puramente cuántico-mecánico. Como describe el artículo, el aparato vibrante "es tan largo como ancho es un cabello".

Según el artículo de Science, los físicos lograron poner el aparato en ambos estados al mismo tiempo, por lo cual vibró simultáneamente un poquito y mucho, un fenómeno extraño permitido sólo por las leyes de la mecánica cuántica.

Las máquinas cuánticas podrían usarse en detectores de fuerza ultrasensibles.

La utilidad de este descubrimiento  dentro de la Teoría Cuántica,es que, según Science, las máquinas cuánticas podrían usarse en detectores de fuerza ultrasensibles o para la generación de estados cuánticos de la luz. "Podrían ayudar a probar los límites de la teoría cuántica y nuestro sentido de la realidad", indicó el artículo.

"¿Por qué un vehículo o una persona no pueden estar en dos sitios diferentes al mismo tiempo? ¿Hay algún principio que lo prohíba?", indica el artículo.

Aparentemente no de acuerdo al mundo Cuántico.
Es sólo cuestión de tiempo de acuerdo a los Físicos Cuánticos.

Fuente:   http://www.aaas.org/