Deşi anul nu s-a încheiat încă, putem trece în revistă deja cele mai importante progrese / descoperiri din lumea ştiinţifică din anul 2015. Am ales 9 dintre realizările care ni s-au părut remarcabile. Dacă doriţi, puteţi veni cu propuneri, prin comentarii, pentru completarea listei prezentate aici.



Teleportarea simultană a două proprietăţi ale unei particule fundamentale


Despre teleportare se scrie mult, iar filmele science-fiction introduc adeseori fenomenul în scenariu, pentru a da o tuşă de spectaculos. De mai mulţi ani fizicienii fac eforturi pentru a îmbunătăţi rezultatele în ce priveşte realizarea teleportării. Realitatea a început să prindă din urmă imaginaţia în 1993, când un grup de cercetători a reuşit să demonstreze teoretic că e posibilă teleportarea unei singure proprietăţi a unui sistem cuantic. Despre multe dintre progresele din ultimii ani am scris aici, pe Scientia.

Cea mai importantă realizare, din 2015, a cercetătorilor (Jian-Wei Pan şi Chaoyang Lu, Universitatea de ştiinţă şi tehnologie, Hefei, China)  se referă la teleportarea a două proprietăţi fundamentale ale fotonului, şi anume spinul şi momentul cinetic orbital.

Experimentul a necesitat utilizarea unui "canal cuantic" prin intermediul căruia s-a realizat transferul proprietăţilor fotonului. În fapt, acest canal cuantic reprezintă un set de particule corelate cuantic.

Următoarea provocarea va fi teleportarea a 3 proprietăţi, simultan, ale fotonului, dar asta presupune capacitatea de a controla experimental 10 fotoni (8 fotoni fiind actuala limită).

Teleportarea cuantică este un element cheie în dezvoltarea comunicaţiilor cuantice la mare distanţă, care ar asigura securitate maximă a informaţiilor.


Homo naledi - rudă îndepărtată a omului descoperită în Africa de Sud

 



Rămăşiţe ale unei vechi specii umane au fost descoperite într-o peşteră din Africa de Sud din care au fost exhumate osemintele a 15 hominizi.

"Homo naledi avea un creier minuscul, de mărimea unei portocale, şi un corp agil", potrivit lui John Hawks, cercetător la Universitatea americană Wisconsin-Madison, autor al unui articol publicat joi în revista ştiinţifică eLife. Avea în medie 1,5 metri înălţime şi 45 de kilograme.

Detalii privind descoperirea puteţi citi în articolul nostru: Homo naledi.


Descoperirea unui nou antibiotic - TEIXOBATIN

După circa 30 de ani cercetătorii au reuşit să identifice un nou antibiotic, denumit teixobatin. Acesta distruge bacteriile (din culturi de Staphylococcus aureus şi Mycobacterium tuberculosis) fără vreo rezistenţă detectabilă. Noul antibiotic distruge bacteriile prin blocarea sintezei pereţilor celulari.

Este de aşteptat ca teixobatinul să devină diponsibil pentru public în 5 ani.

Mai multe despre teixobatin aici.


Primul test fără lacune al inegalităţii lui Bell

Este oficial: Universul este bizar. Experienţa noastră de zi cu zi ne spune că obiectele aflate la distanţă nu se pot influenţa unele pe altele şi că acestea există chiar dacă nu ne uităm la ele. Chiar şi Albert Einstein a avut dificultăţi cu astfel de idei propuse de mecanica cuantică, pentru că ele contravin cu modul în care percepem lumea.

Dar se dovedeşte că greşim atunci când confruntăm opinia noastră despre realitate cu natura cuantică a lumii. Iar un experiment din anul 2015 (realizat de Ronald Hanson, Universitatea Delft de Tehnologie din Olanda, şi colaboratori ai acestuia),  bate ultimul cui în coşciugul perspectivei noastre asupra Universului, bazată pe conceptele de localitate (influenţele fizice între particule nu se pot transmite cu viteze mai mari decât viteza luminii) şi realism (proprietăţile fizice sunt definite anterior observării independente), rezolvând astfel o dispută care durează de mai bine de un secol.

Pentru detalii privind acest experiment citiţi articolul nostru: "Nouă confirmare a validităţii mecanicii cuantice".


"Dovezi solide" privind existenţa apei pe planeta Marte

Agenţia aerospaţială americană, NASA, a anunţat luni că a găsit "cele mai solide dovezi" de până acum privind existenţa apei în stare lichidă pe planeta Marte. "Acesta este un progres semnificativ, care pare să confirme că acum cursuri de apă sărată curg la suprafaţa lui Marte", conform lui John Grünsfeld, administrator asociat al Direcţiei de Misiuni Știinţifice a NASA.

Detalii în articolul nostru: Apă pe planeta Marte.


Descoperirea pentaquarcurilor


Cercetătorii din cadrul proiectului LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) au arătat că cinci quarcuri pot exista împreună în particule denumite pentaquarcuri (acestea au fost prezise încă din anii '70 ai secolului trecut). În cadrul proiectului, prin intermediul coliziunilor de protoni din acceleratorul de la CERN, s-a reuşit identificarea a două pentaquarcuri cu mase în jur de 4400 MeV/c2.

Puteţi citi un articol despre importanţa descoperirii pe PBS (The nature of reality).


Către cipul cuantic: prima poartă logică cuantică (din siliciu)

Andrew Dzurak, Menno Veldhorst şi colegi ai acestora de la University of New South Wales, Australia şi Keio University, Japonia, au creat prima poartă logică de tip CNOT (controlled-not) din siliciu - aceata fiind o componentă fundamentală într-un computer cuantic.

Dispozitivul foloseşte spinul electronului pentru a stoca informaţie cuantică. Cercetătorii doresc acum să creeze primul chip cuantic. Puteţi citi mai multe despre poarta logică cuantică aici.


Primul scanner MRI (imagistică prin rezonanţă magnetică) portabil

Michelle Espy şi colegii acesteia (Los Alamos National Laboratory, SUA) au creat primul scanner MRI portabil, de campanie. Aceste foloseşte câmpuri de joasă intensitate, care sunt mai uşor de produs în locaţii diverse (cum ar fi, de exemplu, un teatru de operaţii sau o localitate dintr-o ţară africană).

 

 


Puteţi citi un articol care explică în detaliu cum funcţionează scannerul aici.


Microscopul fermionic

Atomi de potasiu-40 sunt răciţi

Lawrence Cheuk, Martin Zwierlein şi colegii acestora (MIT, SUA) au realizat primul "microscop fermionic" (pentru a aflat ce sunt fermionii, citiţi acest articol).

Acest dispozitiv poate observa până la 1000 de atomi dintr-un gaz ultrarăcit. Noua tehnică va permite observarea interacţiunilor magnetice dintre atomi şi, poate, a cuplării cuantice în cadrul unui ansamblu. Mai multe puteţi citi aici.




Surse:
PhysicsWorld
Ba-bamail