Hace unas semanas había visto la noticia de que Wolfram Alpha estaba de cumpleaños. En el momento se me pasó, quizás por no haber usado tanto el sitio en el último tiempo, pero justo hoy, navegando por el sitio de las charlas TED me crucé con una que me llamó la atención: La de Stephen Wolfram.

Resulta que este físico, se puso una pregunta muy simple: de dónde proviene la complejidad en la naturaleza. Entonces lo que planteó fue una serie de experimentos computacionalmente simples (con reglas fáciles de seguir) y lo que vio es que derivaban en formas más o menos complejas (no se preocupen, les pongo la charla al final del artículo para que lo puedan ver ustedes mismos). Y lo que él está intentando hacer es ver con qué serie de reglas se puede reconstruir el universo tal como lo concebimos hoy en día (¿ambicioso?).

Wolfram Alpha es de alguna manera un subproducto de esta búsqueda. Se trata del primer sitio que básicamente intenta responder las preguntas que los usuarios le hagan. No sólo nos da acceso a información estática, como puede ser la población de argentina, sino que además realiza cálculos en tiempo real, como una integral. Una de las mayores dificultades es la interpretación de lo que los usuarios preguntan, que luego será traducido a a una (o varias) líneas de código para darnos una respuesta.

Claramente Wolfram Alpha no pretende ser un buscador. No devolverá un link a mi blog. Simplemente se trata de un esfuerzo muy grande para sistematizar el acceso a la información que hoy en día ya está disponible, por un lado, y por el otro se trata de generar un sistema que pueda comprender lo que el público está pidiendo. Actualmente recibe unos 670.000 visitantes por día, lo que sin dudas generan una gran demanda de información. Ahora sí, el video de la charla:

Apilar los circuitos en vez de montarlos uno al lado del otro permite reducir la distancia que los datos tienen que viajar, mejorando el rendimiento y reduciendo el espacio. "Mientras apilamos chips uno encima de otro, nos dimos cuenta de que los coolers convencionales, pegados en la parte de atrás del procesador, no resulta efectivo," dijo Thomas Brunschwiler, del laboratorio de IBM en Zurich. "Para explotar al máximo la potencialidad de los chips 3D, necesitamos enfriamiento entre capas," agregó.

El calentamiento es visto como el mayor enemigo en la construcción de nuevos y más veloces procesadores; es el producto del movimiento de los electrones a través de los minúsculos cables que unen a los millones de componentes. A medida que más y más componentes se empaquetan en un chip (Intel lanzó un procesador con 2 mil millones de transistores) los problemas empeoran. Se habían propuesto varias soluciones, pero en el caso de los chips 3D, que parecen ser el futuro más promisorio en la computación, el método más efectivo para enfriarlos parece ser el de hacer circular agua alrededor de ellos.

El agua es bombeada a través de pequeñas cañerías de 50 micrones (millonésima parte de un metro) de diámetro y que atraviesan el procesador no sólo superficialmente sino entre las diferentes camadas . El agua es mucho mejor que el aire, ya que puede absorber más calor, por lo que son necesarias pequeñas cantidades para mantener los chips a temperaturas bajas. Esta técnica ya fue utilizada por Apple en algunos de sus computadores Power Mac G5, vendidos en 2004. Según IBM, su tecnología podría ser comercializada en aproximadamente cinco años.

Más Información | BBC News (en Inglés)

Actualmente existen dos tipos de memoria: la memoria "flash", que no posee partes móviles y es empleada en general por reproductores de mp3 u otros dispositivos portátiles. Tiene la ventaja de que puede ser leída muy rápidamente, pero la escritura es más bien lenta y posee una tiempo de vida predefinido, ya que luego de algunas miles de reescrituras se daña y no puede ser más utilizada. Por el otro lado los discos rígidos poseen una capacidad mucho mayor y un precio por byte menor, pero al tener partes movibles tienen una desventaja mecánica intrínseca, lo contrario que con las memorias flash.

Las memorias "racetrack" poseen las mejores características de ambas tecnologías. Se trata de un pequeño nanocable con propiedades magnéticas, en el que una corriente eléctrica va grabando datos uno después del otro, y por eso el nombre "pista de carreras." El dispositivo sería capaz de escribir y leer datos en menos de 1 nanosegundo (la mil millonésima parte de un segundo) y por ende siendo extremadamente rápido; almacenaría unas 100 veces más datos en el mismo volumen que las memorias actuales; no poseería partes movibles, consumiría mucha menos energía y además sería barato de producir.

"Ha sido una aventura excitante estar involucrado en la investigación de la spintrónica de los metales desde su inicio casi hace 20 años con nuestro trabajo en válvulas de spin," dijo Dr. Parkin, uno de los investigadores principales. "La combinación de una física extraordinariamente interesante y de ingeniería de spintrónica de materiales, una capa atómica por vez, continua siendo un gran desafía al mismo tiempo que ofrece grandes recompensas. Las promesas de la memoria racetrack, por ejemplo la posibilidad de llevar cantidades enormes de información en su bolsillo, podría desatar la creatividad llevando a dispositivos y aplicaciones que nadie ha imaginado todavía."

Los científicos creen que esta tecnología se afianzará de aquí a los próximos 10 años.

Más información | Physorg.com
Más información | Youtube (vídeo explicativo, en Inglés)
Más Información | IBM

Investigadores de IBM desarrollaron un nuevo método para mandar información entre diferentes núcleos en un chip transformando pulsos eléctricos en pulsos luminosos. De esta forma se puede reducir el tamaño de las supercomputadoras al de una laptop, y más importante aún se necesitaría una cantidad 10 veces menor de energía para hacerlo funcionar. El modulador óptico empleado por IBM es entre 100 y 1.000 veces menor que cualquier otro del estilo.

El trabajo se concentra en la posibilidad de incluir muchos más núcleos en un sólo chip, que actualmente se ve limitado porque la tecnología de comunicaciones en-el-chip sobre calentaría el procesador y sería demasiado lenta para un aumento en el flujo de trabajo. "Lo que hicimos fue un gran avance hacia la construcción de un mucho más chico y más eficiente método para conectar los núcleos", dijo Dr. T.C. Chen, vice presidente, Science and Technology, IBM Research.

Actualmente uno de los procesadores más avanzados del mundo, el CELL de IBM (usado por la Play Station 3) contiene 9 núcleos en un sólo chip. El nuevo método permitiría conectar cientos o miles de núcleos en un sólo chip de una manera mucho más eficiente y además en un espacio realmente reducido. Usar luz en vez de cables para mandar información puede ser hasta 100 veces más rápido en los chips.

El modulador óptico de IBM transforma una serie de pulsos eléctricos (1 y 0) que se transmite por un cable en una serie de pulsos de luz que se transmitirán por una guía de ondas nanofotónica de silicio. Primero, se envía una haz láser al modulador, que actúa como un "disparador" realmente veloz que regula cuándo la luz será transmitida o no. Cuando el modulador recibe una señal eléctrica de uno de los núcleos deja pasar un pulso de luz, de esta forma se modula la intensidad del haz, y se pudo convertir una serie digital de bits (1 y 0) en una serie de pulsos lumínicos.

Via | Physorg
Más Información | IBM
Más Información | Video de YouTube

[tags]óptica, computación, investigación, nanotecnología[/tags]

Ingenieros de la Universidad de Purdue mostraron como controlar con gran precisión las propiedades espectrales de pulsos de luz ultra-rápidos, un paso hacia la creación de sensores avanzados, tecnologías de comunicaciones más poderosas e instrumentos de laboratorio más precisos.

Los pulsos láser pueden ser vinculados con las luces estroboscópicas usadas en fotografía de alta velocidad para congelar objetos que se mueven a gran velocidad como balas o insectos volando. Estos pulsos de láser, sin embargo, son millones de veces más rápidos que esas luces, durando apenas una billonésima parte de un segundo (entre un picosegundo y un femtosegundo.)

Las propiedades de los pulsos, cuando son representados en un gráfico, toman formas específicas que caracterizan el cambio de la intensidad luminosa del comienzo al fin de cada pulso. Controlar esta intensidad con precisión, que se llama “modelado del pulso”, permitirá a los investigadores dar a los pulsos del láser aplicaciones específicas, dijo Andrew Weiner, profesor de Purdue.

Los investigadores en otras instituciones desarrollaron láseres ultra-rápidos produciendo trenes de pulsos que se dividen en cientos de miles de segmentos, con cada segmento representando una porción diferente del espectro formando un pulso. Los segmentos son llamados de “líneas de peine” porque se asemejan a los dientes de un peine cuando se los representa en un gráfico, y el pulso entero se llama “peine de frecuencia de femtosegundo.”

El premio Nobel en física de 2005 fue dado a investigadores que justamente controlaron las frecuencias de estas líneas y demostraron aplicaciones relacionadas con relojes ópticos sofisticados, que podrían mejorar las comunicaciones, los sistemas de navegación y permitir nuevos experimentos para probar teorías físicas, dentro de otros usos posibles.
En la nueva investigación, los ingenieros de Purdue “dieron forma” a 100 líneas de uno de dichos peines de frecuencia en un solo pulso.

“Todavía hay enormes desafíos tecnológicos por delante, pero realmente vemos 100 líneas como un hito, un gran paso,” dijo Weiner. La investigación se centra en el Laboratorio de Óptica Ultra-Rápida y Comunicaciones por Fibra Óptica de Purdue.

La técnica para dar forma al pulso, llamada generación de ondas ópticas arbitrarias no es nueva. Sin embargo el equipo de Purdue es el primero en lograr darle forma a pulsos de luz de un peine de frecuencia de femtosegundo y en demostrar la técnica en una escala tan pequeña controlando las propiedades de 100 peines espectrales dentro de cada pulso.

Al controlar con precisión esta “fina estructura en frecuencia” de los pulsos láser, los investigadores esperan crear sensores ópticos avanzados que detecten y midan materiales peligrosos o contaminantes, espectroscopia ultra-sensible para investigaciones de laboratorio, y sistemas de comunicaciones basadas en óptica que transmitan volúmenes mayores de información con mejor calidad, aumentando el ancho de banda. Sin embargo, realizar por completo estos objetivos necesitaría controlar entre 100.000 y 1 millón de líneas de peine en cada pulso, dijo Weiner.

El avance de los ingenieros de Purdue permite a los investigadores controlar la amplitud y la fase de líneas individuales, o los puntos altos y bajos de cada línea espectral, representando un paso hacia la aplicación de esta técnica para tecnologías avanzadas.

Fuente: Science Daily