Autor: Pagina V

• El director del Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO), y académico de la Universidad de Concepción, Aldo Delgado, integró el equipo que desarrolló las proposiciones teóricas para la investigación. 

En la física clásica la diferenciación de los objetos que estudiamos se da de forma natural; el objeto A siempre será A, mientras que un objeto B así también lo será. Caso muy diferente es en la física cuántica, en la que el estado de los objetos estudiados varía según la medición y la circunstancia del experimento. 

Sin embargo, el trabajo de físicos en el área de la óptica permite pensar que esto no tiene por qué ser siempre así, y que existen maneras de diferenciar los mencionados estados.  Esto es lo que plantea el artículo “Experimental optimal discrimination of N states of a qubit with fixed rates of inconclusive outcomes”, publicado por la revista Physical Review Research, de la American Physical Society (APS), y cuyos resultados demoraron cerca de dos años. 

El estudio, desarrollado a nivel teórico por los investigadores Omar Jiménez (Universidad Mayor), Miguel Ángel Solis (UFRO) y el profesor Aldo Delgado, director del Instituto MIRO, plantea la creación de llamados esquemas de discriminación de estados cuánticos, aplicables en laboratorios de información y comunicaciones cuánticas. 

Según explica el Dr. Aldo Delgado, “se han desarrollado esquemas que permiten discriminar los estados en el laboratorio. El último de ellos en ser propuesto fue el del llamado [“frío”], por su [acrónimo] en inglés, que significa ‘discriminación de estados con una tasa [inconclusiva] fija’. Eso quiere decir que estamos tratando de identificar estos estados con una tasa de error que nosotros predeterminamos”, detalla. 

Si bien la propuesta teórica nació en Chile, cabe destacar que el trabajo experimental fue desarrollado en Brasil, específicamente en la Universidad Federal de Minas Gerais (MG), por los investigadores Dr. Leonardo Neves, y el estudiante de doctorado Lucas Melo. 

“Este protocolo no había sido explorado experimentalmente, hasta hace un par de años, cuando realizamos la primera implementación experimental en Concepción. En ese artículo se abordó estados cuánticos de dos dimensiones, que son más pequeños. Pero, en este nuevo artículo experimental, que se realizó en los laboratorios de la Universidad de MG, abordamos estados cuánticos de dimensión D, arbitraria, dimensiones muy grandes”, explica el profesor Delgado, y añade que lograron «implementar un experimento que lleva a cabo este esquema de discriminación, de forma tal que el nivel de error del experimento es pequeño y está de acuerdo con las proyecciones teóricas”. 

Ahora, ¿Qué aplicaciones considera el discriminar estos estados? Permite controlar el entrelazamiento en esquemas de comunicaciones cuánticas, un elemento clave para fortalecer esta herramienta.  

“Hoy en día hay propuestas de comunicaciones cuánticas, en redes de fibra óptica, empleando estados entrelazados. El problema está en que ese entrelazamiento, a medida que los estados se propagan en la fibra, se degrada o incluso se puede perder. Entonces, la idea está en que, cuando el entrelazamiento baje de cierto umbral, en el que corremos el riesgo de perderlo, tratemos de amplificarlo. Ahí es donde estos protocolos de discriminación de estados son aplicados”, asegura el director del MIRO. 

Fuente: MIRO

• Un grupo de científicos y científicas del Centro ANID, Instituto Milenio Ckelar Volcanes viajó hasta Los Queñes, para realizar un levantamiento de datos que permitirán conocer tanto la vulnerabilidad física como la social frente a eventos volcánicos, así como también evaluar la percepción de riesgo que tiene la población.

Los Queñes es un pequeña localidad turística y fronteriza, emplazada en la montaña a 34 kilómetros del Complejo Volcánico Planchón – Peteroa. El pueblo que en verano puede recibir hasta 2 mil personas tanto turistas como residentes estacionales, está rodeado de dos ríos que bajan desde el volcán: Claro y Teno. Es justamente esa geología, advierten los expertos, la que puede aumentar la vulnerabilidad del poblado frente a una posible erupción volcánica.

Lo cierto es que uno de los peligros volcánicos más latentes de la zona son los lahares: flujos de agua y sedimentos volcánicos que circulan ladera abajo cuando un macizo entra en actividad. De acuerdo a los expertos, los lahares no están condicionados a la actividad volcánica, pueden ser disparados por lluvias o deshielo de los glaciares, producto del calentamiento global,  pero en caso de Los Queñes, los flujos más peligrosos del Planchón han estado relacionados con actividad volcánica.

Para conocer en detalle tanto la vulnerabilidad social como física frente a una eventual erupción volcánica, un grupo de investigadores e investigadoras del Instituto Milenio de Investigación en Riesgo Volcánico – Ckelar Volcanes –Alfredo Esquivel, Amiel Nieto, Yuvineza Gómez, Álvaro Aravena, Ivonne Martínez y estudiantes de geología de la Universidad del Maule– realizaron un terreno de 7 días.

Levantamiento de información

De acuerdo al doctor Amiel Nieto, se obtuvo información de 500 unidades de la población. Entre ellas, construcciones, casas, establos, unidades de emergencias como bomberos y carabineros, posta rural, para conocer por ejemplo, la materialidad, estado del alcantarillado, entre otras características que ayudarán a construir estos mapas de vulnerabilidad.

“En Los Queñes, además, obtuvimos información relevante sobre la percepción del riesgo volcánico en la población, ya que logramos hablar con más de 60 personas. El complejo volcánico en línea recta se encuentra ubicado a 34 kilómetros, relativamente cerca de la población, pero no se ven desde la localidad y la gente, por lo tanto, no saben que existen. Muchos turistas, incluso, no tenían idea que estaban en una zona de volcanes activos”, dice el geólogo e investigador postdoctorante de Ckelar Volcanes.

Inundaciones por lahares

Justamente ese riesgo de la actividad volcánica es la que estudia la investigadora doctorante Ivonne Martínez: “Parte de mi trabajo doctoral es conocer y detallar el riesgo volcánico de este Complejo Volcánico Planchón Peteroa asociado a inundaciones por lahares. En la erupción de 1991, los ríos transportaban cenizas y hubo un aumento de flujo producto del derretimiento de glaciares que impactó a la población. La gente nos comentó, además, que murieron muchos peces y notaron cambios de coloración en el río. Por eso instalamos una estación experimental en Río Teno, para medir el caudal, monitorear crecidas y conocer mejor su comportamiento”, explica.

La idea dice la geóloga, es que este tipo de monitoreo a futuro sea con registro de datos en tiempo real, para que pueda convertirse en una alerta temprana de lahares. “Para esto necesitamos trabajar de la mano de las autoridades locales y de instituciones públicas a cargo de las emergencias volcánicas, para que sea considerado como un instrumento de gestión del riesgo producto de la actividad de los volcanes cercanos y un sistema de monitoreo volcánico de lahares”.

Fuente: Ckelar Volcanes

• Liderado desde el Centro de Investigación en Ecosistemas de la Patagonia, el proyecto Bio-roca evaluó su potencial para promover la restauración y la bio-diversidad del ecosistema marino en el fiordo Puyuhuapi.

La comunidad científica mundial ha estado trabajando para encontrar soluciones que permitan proteger y restaurar las zonas costeras y así promover la disminución de los impactos de los gases de efecto invernadero.

En los últimos 35 años, un equipo científico liderado por el Dr. Thomas Goreau ha desarrollado la tecnología llamada “Biorock” o Bio-roca, que usa pequeñas corrientes o campos eléctricos de bajo voltaje para estimular un mejor crecimiento, sobrevivencia y resiliencia de los organismos marinos, especialmente de los corales que se encuentran severamente amenazados por el calentamiento de los océanos. Por medio de la electrólisis en agua de mar, la Bio-roca actúa como un arrecife artificial que tiene el potencial de concentrar minerales como la calcita, los que son requeridos para la formación de las conchas de ciertos organismos marinos como los bivalvos, generando así, un ambiente de alta energía que estimula un mayor asentamiento de especies marinas, y a su vez, que funciona como un mecanismo de secuestro de carbono.

La Dra. Bárbara Jacob del CIEP contactó con el equipo de investigación de Thomas Goreau y se propuso experimentar con esta tecnología para estudiar su potencial para restaurar bancos naturales de Mitylus chilensis, conocidos como los choritos o mejillones. Este recurso actualmente no sólo se cultiva y exporta extensivamente desde el sur de Chile, si no también, es utilizado como carnada para la pesquería artesanal de crustáceos en la Región de Aysén. Las actividades humanas, como la pesca, degradan los ecosistemas en muchas regiones del mundo, lo que ha sido documentado a través de la disminución de variables de estado de la diversidad, el aumento del número de especies en peligro de extinción o la disminución en la abundancia de grupos de organismos clave. En este sentido, se vuelve relevante articular nuevos enfoques orientados a la conservación, restauración y mejor gestión de los recursos impactados por la acción antrópica (e.g. pesca extractiva, acuicultura) mediante soluciones iniciativas científico-tecnológicas. Con el objetivo de realizar un primer piloto de esta tecnología en Chile, se formó un grupo de investigación multidisciplinario, quienes contribuyeron con un importante apoyo logístico que hizo posible el desarrollo de un experimento en terreno en el fiordo Puyuhuapi.

Gran parte del desarrollo de este proyecto ha sido financiado por un fondo interno del programa PATSER (financiamiento ANID – Programa de fortalecimiento de Centros Regionales)

La mayor biodiversidad marina encontrada en el arrecife Bio-roca sugiere que la aplicación de pequeñas corrientes eléctricas estimula un alto asentamiento de especies marinas y por lo tanto, promueve ecosistemas más diversos como ha sido demostrado para los ecosistemas de corales por la investigación del científico Thomas Goreau y otros investigadores alrededor del mundo. En la región de Aysén, tanto la acuicultura como el cambio climático son amenazas crecientes para la sostenibilidad de los servicios ecosistémicos que proveen los fiordos a la sociedad, los cuales son a su vez, altamente dependientes de la biodiversidad marina. Iniciativas tecnológico-científicas como la electroestimulación podrían ser desarrolladas en las comunidades costeras, tales como las áreas de manejo de pescadores artesanales para la preservación y restauración de la biodiversidad marina y la sostenibilidad de los recursos que sustentan sus comunidades.

Finalmente, estos arrecifes podrían tener un rol local también en la captura de carbono puesto que la acreción de mineral como el carbonato de calcio, es un mecanismo que permite retener carbono al interior del océano por largos períodos de tiempo. “Este proyecto piloto inspira a formular nuevas preguntas y a gestionar nuevos proyectos futuros que incluyan energías renovables y que estén orientados a la conservación, restauración y mejor gestión de los recursos impactados por la acción antrópica, como la pesca extractiva, y la acuicultura, mediante soluciones basadas en la naturaleza como vía para la adaptación y mitigación del cambio climático.

Fuente: CIEP