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Se ha creado un cristal cuántico.

18.11.2012

Tanto el diamante precioso como el grafito barato están hechos de los mismos átomos de carbono. Una pequeña pero muy importante diferencia entre estos materiales es la configuración geométrica de sus bloques. El mismo material no puede ser diamante y grafito al mismo tiempo. Sin embargo, en física cuántica no existe tal limitación; así lo demostró un equipo de físicos dirigido por el profesor Immanuel Bloch del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica y Ludwig Maximillian de la Universidad de Munich.

Los experimentos se llevaron a cabo con un gas cuántico ultraenfriado. Bajo la influencia de un rayo láser, los átomos individuales pueden ordenarse en estructuras geométricas regulares. Pero a diferencia de los cristales clásicos, todas las configuraciones posibles de un cristal cuántico existirán simultáneamente. Esta observación se hizo después de la transición de las partículas a las llamadas. Estado de Rydberg, en el que están fuertemente excitados por la energía del haz de luz.

"Nuestro experimento demuestra el potencial de los gases de Rydberg para crear nuevos estados de la materia. Por lo tanto, sentamos las bases para el modelado cuántico, por ejemplo, imanes cuánticos", dice Immanuel Bloch.

El experimento comenzó con el enfriamiento de un conjunto de varios cientos de átomos de rubidio a temperaturas cercanas al cero absoluto y atrapando los átomos en una trampa de luz. Luego, se superpuso una rejilla de luz periódica a la nube atómica, la llamada. una rejilla óptica que proporciona un relleno casi uniforme en la parte central de la trampa atómica. Luego, usando un láser, los átomos fueron llevados al estado de Rydberg, en el que la capa externa de electrones se encuentra a una gran distancia del núcleo. Como resultado, el área de influencia de estos átomos creció unas 10 veces a un tamaño simplemente enorme: unos pocos micrómetros, aproximadamente 000/1 de un cabello humano. Ahora estos átomos comenzaron a interactuar a través de los llamados. las fuerzas de van der Waals.

La repulsión mutua de estos átomos conduce al hecho de que están ubicados a una distancia de varios micrómetros entre sí. Existe una correlación espacial entre los átomos que, dependiendo del número de átomos excitados, conduce a diferentes geometrías de red cristalina. Para ser más precisos, todas las redes cristalinas posibles existen allí simultáneamente. Este nuevo estado de la materia es muy frágil, existe solo mientras el rayo láser esté encendido y los átomos estén excitados.

Tomando "fotos instantáneas" de tales configuraciones con una técnica especial con la resolución más alta, los científicos han identificado varias geometrías de este cristal. Las configuraciones típicas son tres átomos en un triángulo equilátero, cuatro o cinco cuadrados y pentágonos regulares. Los experimentos están en buen acuerdo con las predicciones de las simulaciones numéricas.

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Alargamiento de telómeros para prolongar la vida 07.02.2015

Científicos de la Universidad de Stanford han desarrollado un método para estimular los extremos de los cromosomas que son responsables del envejecimiento humano.

Los telómeros son los extremos de los cromosomas que realizan una función protectora. Existe un llamado límite de Hayflick asociado con el acortamiento de los telómeros: el número de divisiones de células somáticas es de aproximadamente 50, después de lo cual las células comienzan a mostrar signos de envejecimiento. Los estudios han demostrado que la enzima telomerasa es capaz de restaurar el ADN, que actúa sobre los telómeros, restaurando su longitud original.

La nueva tecnología utiliza ARN modificado que porta el gen de la transcriptasa inversa de la telomerasa (TERT). La introducción de ácido ribonucleico aumenta considerablemente la actividad de la telomerasa durante 1 o 2 días, durante los cuales alarga activamente los telómeros y el ARN programado se descompone. Las células resultantes se comportan de manera similar a las "jóvenes" y se dividen muchas veces más intensamente que las células del grupo de control.

Así, fue posible alargar los telómeros en más de 1000 nucleótidos, lo que equivale a varios años de vida humana. Lo que es importante, el proceso es completamente seguro para la salud y no conduce a una división celular descontrolada: el sistema inmunológico simplemente no tiene tiempo para responder al ARN introducido en el cuerpo, que se descompone sin dejar rastro. El descubrimiento ayudará a aumentar la cantidad de células para la investigación de fármacos y el modelado de enfermedades y, a largo plazo, para la extensión de la vida.

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