PANIC, una cámara infrarroja de gran campo.

Una tesis desarrollada en el IAA obtiene el premio MERAC 2020 en nuevas tecnologías | Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC

Cardenas Vázquez, María Concepción. PANIC, una cámara infrarroja de gran campo para el observatorio de Calar Alto. [TESIS]. Granada : Universidad de Granada, 2018. DESCARGAR PDF


La ingeniera óptica Concepción Cárdenas Vázquez ha sido galardonada con el Premio MERAC a la Mejor Tesis Doctoral en Nuevas Tecnologías (Instrumental), otorgado por la Sociedad Astronómica Europea (EAS). La tesis aborda el desarrollo de PANIC, una cámara infrarroja de gran campo que opera en el Observatorio de Calar Alto.

La fundación MERAC (Mobilising European Research in Astrophysics and Cosmology) y la Sociedad Astronómica Europea (EAS) otorgan bienalmente los premios MERAC a la mejor tesis desarrollada en Europa, un galardón que busca promover la investigación innovadora en astrofísica y cosmología y apoyar a los investigadores jóvenes. Dotado con 25.000 euros, el premio en la categoría de Nuevas Tecnologías (Instrumental), ha sido concedido en 2020 a la tesis de Concepción Cárdenas “PANIC, una cámara infrarroja de gran campo para Calar Alto”, desarrollada en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

“La tesis incluye la vida completa de desarrollo de un instrumento astronómico, desde el diseño conceptual y el estudio de viabilidad hasta la integración y verificación final, tanto en el laboratorio como en los telescopios, siguiendo todos los procesos estándar y las revisiones exhaustivas del diseño”, apunta Concepción Cárdenas, que trabaja en la actualidad en el Max-Plack Institut für Astronomie (MPIA), en Heidelberg (Alemania), y que, con motivo del premio, presentará su tesis en una de las sesiones plenarias de la reunión de la Sociedad Astronómica Europea que tendrá lugar en julio de este año.

LA CÁMARA PANIC

PANIC pertenece a la nueva generación de cámaras infrarrojas de gran campo para telescopios terrestres y se trata de la primera en el hemisferio norte que pertenece a la comunidad astronómica española. Numerosos casos científicos se benefician de su gran campo y de los filtros que incorpora, desde astronomía extragaláctica hasta el estudio del Sistema Solar, y se trata de un instrumento idóneo para el desarrollo de grandes muestreos, o surveys. PANIC puede contribuir, igualmente, al estudio de la formación estelar, las explosiones de rayos gamma o la búsqueda de cuásares muy distantes.

Vista del banco óptico de PANIC durante su integración en laboratorio, con toda la óptica y los detectores instalados.

El desarrollo de la cámara comprendía varios retos importantes –señala Concepción Cárdenas (MPIA)–, debidos al extenso campo de visión requerido en el telescopio de 2.2 metros y al rango espectral deseado (infrarrojo cercano). En primer lugar, ha habido que afrontar el desafío de diseñar lentes de gran tamaño, la optimización de un sistema con aberraciones muy severas fuera de eje (en particular, astigmatismo y curvatura de campo) y, a la par, la minimización de las aberraciones cromáticas debido al amplio rango espectral. En segundo lugar, al trabajar acoplada al foco Cassegrain del telescopio, surgía el reto de doblar el camino óptico para empaquetar el instrumento dentro de un espacio muy acotado.

Sus particularidades hacen a PANIC única dentro del restringido número de instrumentos de este tipo que existen en la actualidad. La cámara observa en el infrarrojo cercano, una longitud de onda que requiere condiciones de vacío y sistemas criogénicos que descienden, en el caso de PANIC, a los 178 grados Centígrados bajo cero. Su gran campo de visión permite, en el telescopio de 2.2 metros, observar la luna llena entera, y en el de 3.5 metros el sistema compuesto por Júpiter y sus lunas mayores (o satélites galileanos). Las prestaciones del instrumento, como la escala de placa, el campo de visión, la calidad de imagen y la distorsión en todo el campo, medidos en ambos telescopios, confirman que PANIC cumple los requerimientos exigidos. Las observaciones con PANIC permiten abordar proyectos científicos novedosos y originales a la comunidad astronómica nacional e internacional.


FUENTE: INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DE ANDALUCÍA, IAA-CSIC

Premio Abel para los investigadores que encontraron el orden en el caos

Premio Abel, para los investigadores que encontraron el orden en el caos

El premio Abel está considerado el Nobel de las matemáticas.

El israelí Hillel Furstenberg y el ruso-americano Gregory Margulis, dos matemáticos que buscaron nuevas certezas en el caos, han recibido el premio Abel, uno de los galardones más prestigiosos de su disciplina, el pasado miércoles. Ambos compartirán un premio de alrededor de cerca de 770.000 euros entregado por la Academia Noruega de Ciencias y Letras, por recomendación del Comité Abel, un grupo de cinco matemáticos reconocidos internacionalmente.

Furstenberg y Margulis han sido reconocidos por «su uso pionero de los métodos de la probabilidad y la dinámica de teoría de grupos, la teoría de números y la combinatoria», ha dicho la academia noruega en un comunicado.

«Los dos impresionaron al mundo de las matemáticas por su uso ingenioso de los métodos probabilísticos y los caminos aleatorios para resolver profundos problemas en diversas áreas de las matemáticas», ha dicho Hans Munthe-Kaas, miembro del Comité Abel. «Esto llevó a una increíble cantidad de nuevos resultados, como la existencia de largas progresiones aritméticas de números primos (…) o la construcción de gráficos expansores con aplicaciones para la tecnología de la comunicación o la computación». De hecho, sus influencias llegan a campos muy diversos, como la geometría o el álgebra.

El orden en el caos

El trabajo de ambos tiene en común haber usado técnicas de la teoría ergódica, un campo de las matemáticas originado en el estudio de problemas físicos como el movimiento de sistemas planetarios o de bolas de billar. Los análisis de esta teoría exploran con probabilidades cómo ciertos sistemas, típicamente caóticos, evolucionan con el tiempo y adquieren nuevas configuraciones.

Además, estos modelos pueden ser aplicados a otros problemas matemáticos muy diversos como la teoría de grupos, la teoría de números la combinatoria o la teoría de gráficos. Se basan en gran medida en los caminos aleatorios, sendas compuestas por una sucesión de pasos azarosos, cuyo estudio es un asunto central de la teoría de la probabilidad.

Atravesando las fronteras

«Los trabajos de Furstenberg y Margulis han demostrado la efectividad de cruzar las fronteras entre disciplinas matemáticas separadas y tirar abajo el tradicional muro entre las matemáticas puras y aplicadas», ha dicho Hans Munthe-Kaas.

Después de enterarse de la concesión del premio, Fustenberg ha reaccionado con «total incredulidad» y, en una entrevista realizada con motivo del anuncio, ha reconocido que siempre pensó que los ganadores anteriores eran personas de una liga en la que él no estaba. También ha recordado que al principio no pudo vislumbrar el impacto que su trabajo iba a tener: «Como cualquier matemático, sigo mi olfato y me fijo lo que parece ser muy interesante».

Por otro lado, Margulis ha dicho sentirse muy honrado por haber recibido este reconocimiento de la comunidad de los matemáticos.

Según ha dicho en « Nature.com» Alex Lubotzky, matemático de la Universidad Hebrea de Jerusalén, las ideas de la teoría ergódica mostraron que hasta los grupos de números enteros tenían algún tipo de estructura regular oculta. «Incluso si tienes caos, si miras cuidadosamente encontrarás un orden», ha dicho. «Es como las estrellas en el cielo: parecen totalmente aleatorias, pero los antiguos griegos podían ver constelaciones».

La entrega del premio se celebrará el año próximo, junto a los premios de 2021, con motivo de la pandemia del coronavirus.


ALGUNOS ARTICULOS EN arXiv.org:

La computación cuántica que revolucionará los ordenadores y la sociedad.

Charles Bennett, Peter Shor y Gilles Brassard - Búsqueda de Google

Charles Bennett, Gilles Brassard y Peter Shor reciben el reconocimiento de la Fundación BBVA por sus aportaciones en informática.

“La ciencia cuántica es la clave para el desarrollo de la comunicación y de la computación”.

Estas son las palabras de Ignacio Cirac, físico cuántico y director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica que ha presentado este martes los perfiles de los tres premiados en la 12º edición de los Premios Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA en la categoría de Ciencias Básicas (Física, Química y Matemáticas).

Los tres investigadores y catedráticos Charles Bennett, Peter Shor y Gilles Brassard han sido galardonados  por sus contribuciones a esta tecnología en auge que promete revolucionar la privacidad y la comunicación. Estas aportaciones siguen la línea del desarrollo de futuros ordenadores cuánticos más eficientes que los actuales en cuanto a velocidad e inviolabilidad de los contenidos e intercambios.

Charles Bennett, Peter Shor y Gilles Brassard - Búsqueda de Google

Charles Bennett, físico químico e investigador en IBM Research y Gilles Brassard, informático de la Universidad de Montreal (Canadá), inventaron en los ochenta la criptografía cuántica, que permite codificar y transmitir mensajes usando las leyes de la física cuántica de manera que impide la escucha de terceros. “Cualquier persona es capaz de entender esto. Tenemos que integrar la física cuántica en la educación general”, comenta por videoconferencia.

Peter Shor, catedrático de matemáticas aplicadas en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), descubrió que si se construyera un ordenador cuántico, este sería capaz de derrotar a los actuales sistemas criptográficos. Shor nunca pensó que sus algoritmos pudiesen aplicarse en la vida real y reitera que es una maravilla ver cómo ahora tiene muchas aplicaciones posibles. El matemático asegura que se puede aislar un error en un ordenador cuántico y corregirlo sin alterar la computación, algo que hasta ahora se creía imposible por la naturaleza física del dispositivo.

Por otro lado, la revolución no es para mañana. “Se tardará entre 5 y 10 años en lograr que un ordenador cuántico pueda hacer algo que pueda considerarse mínimamente útil”, opina. El experto confía en que se pueda aplicar rápidamente en el área de la medicina y de la química con la simulación del comportamiento de las moléculas para facilitar la creación de nuevos fármacos. Bennett también piensa que esta innovación puede cambiar las vidas de los ciudadanos pero no de inmediato. “Va a tardar bastante tiempo y ante todo, no se tiene que perder el apoyo para este tipo de investigación ”, resalta.

Aunque el desarrollo de la computación cuántica es un desafío para los científicos, Brassard es optimista de cara al futuro. “El siglo XIX fue la era de la máquina de vapor, el siglo XX fue la era de la información y el siglo XXI será recordado como la era cuántica, la era en la que las tecnologías cuánticas desencadenarán todos los principales cambios que veremos en la sociedad de una manera que hoy no podemos prever”, asegura.

Premios Academia Nacional de Ciencias (Argentina)

La Academia Nacional de Ciencias de Argentina convoca los Premios Academia Nacional de Ciencias, edición 2019.
Estos Premios científicos son otorgados anualmente por la institución con la finalidad de promover, destacar y alentar la labor de investigación de jóvenes científicos argentinos.

Las distinciones, consistentes en la entrega de un diploma y una medalla, llevan el nombre de destacados hombres de ciencia íntimamente vinculados a la investigación científica argentina.

– Premio Hermann Burmeister: está destinado a investigadores en las áreas de las Ciencias Naturales (Antropología, Biología, Botánica, Geología, Paleontología y Zoología) y en esta edición premiará a investigadores en la especialidad Biología Celular y Genética.

– Premio Ranwel Caputto: está destinado a investigadores en las áreas de las Ciencias Químicas (Química Orgánica, Química Inorgánica y Fisicoquímica, Química Biológica y Biología Molecular) y en esta edición premiará a investigadores en la especialidad Fisicoquímica y Química Inorgánica.

– Premio Enrique Gaviola: está destinado a investigadores de las áreas de Matemática, Astronomía y Física y en esta edición premiará a investigadores en el área de la Matemática.

Los candidatos a los Premios podrán ser presentados por instituciones científicas, por investigadores, o presentarse en forma personal; deben estar radicados en Argentina, tener hasta 40 años de edad al 31 de diciembre de 2019 y haber realizado la mayor parte de su labor científica en este país. Las solicitudes se recibirán hasta el día 30 de abril de 2020.

La tarea de evaluación de las presentaciones, será realizada por Comisiones ad-hoc, integradas por Miembros Académicos de la Academia Nacional de Ciencias y destacados especialistas, para cada uno de los premios que se concursan.

El Reglamento para los Premios  está a disposición de los interesados en la página web; o se puede solicitar por correo electrónico a la dirección: secretaria@anc-argentina.org.ar

Eficiencia energética en sistemas microelectrónicos.

ISC - Institute of Smart Cities - Buscar con Google

Un trabajo de investigación del Instituto de Smart Cities (ISC) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) ha recibido el premio al mejor artículo presentado en el 34º Congreso Internacional de Diseño de Circuitos y Sistemas Integrados (Design of Circuits and Integrated Systems, DCIS 2019), celebrado recientemente.

Universidad Pública de Navarra - Campus de Excelencia InternacionalLa ponencia fue presentada por Antonio López Martín, catedrático de la UPNA e investigador del ISC. El premio fue otorgado por un jurado internacional compuesto por 34 expertos en microelectrónica, y fue entregado a Antonio López en una ceremonia celebrada durante el propio congreso.

El jurado valoró en su fallo la relevante contribución de la investigación realizada en la mejora de la eficiencia energética de los sistemas microelectrónicos. El artículo premiado ha sido realizado en colaboración con investigadores del Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad de Sevilla y del VLSI Lab and NASA Center for Autonomous Control Engineering de la New Mexico State University (NMSU), en Estados Unidos.

Lopez Martin, Antonio, Algueta, Jose M., Garde, M. Pilar, Gonzalez Carvajal, Ramon, Sánchez Rodríguez, Trinidad, et. al.: Super Class AB OTA Based on Current-Starved Nonlinear Mirrors and Dynamic Biasing. Comunicación en congreso. XXXIV Conference on Design of Circuits and Integrated Systems. – Bilbao. 2019 [https://dcis2019.org/program-2/]

Menos emisiones y más autonomía para los dispositivos

“Las nuevas tecnologías digitales están revolucionando la manera de vivir, trabajar y relacionarse con los demás. La penetración de la telefonía móvil alcanza el 96 % y el acceso a internet, el 81 %. Sin embargo, esta revolución conlleva un peaje oculto a nivel medioambiental. Estas tecnologías son responsables del doble de emisiones de gases de efecto invernadero que el tráfico aéreo, y se prevé que supongan el 14 % de las emisiones totales en 2040”, explica Antonio López. Otro problema ambiental asociado con la proliferación de dispositivos móviles, tal y como también apunta el catedrático, es la enorme demanda de baterías. Se estima que fabricar una pila consume unas 50 veces más energía de la que produce, y la energía generada por la pila resulta ser hasta 450 veces más cara que la electricidad gastada en su producción. Por otro lado, las pilas contienen elementos contaminantes y tóxicos de difícil tratamiento tras su vida útil”, precisa.

Por ambos motivos, el desarrollo de sistemas microelectrónicos de mayor eficiencia energética es una prioridad global de investigación, según apunta Antonio López. “Esta mayor eficiencia supone menos emisiones y menor necesidad de fabricación de baterías, además de mayor autonomía en los dispositivos portátiles”, detalla.

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En este contexto, en el trabajo premiado se proponen nuevas técnicas de diseño de amplificadores que permiten mejorar notablemente su eficiencia energética. Su importancia radica en que estos amplificadores son un elemento básico en la mayoría de circuitos integrados actuales y pueden ser responsables de buena parte del consumo total. Las técnicas propuestas han sido validadas experimentalmente mediante un microchip fabricado por los investigadores del ISC en una tecnología de IBM de 130 nm (nanómetros). “Los prototipos de amplificadores fabricados demuestran en pruebas de laboratorio una mejora de más de cien veces en rendimiento dinámico frente a los convencionales, empleando el mismo consumo energético”, explica el profesor.

Las aplicaciones de este nuevo desarrollo son muy variadas y entre ellas destacan las relacionadas con los dispositivos operados con baterías, como los teléfonos móviles, tablets, sensores inalámbricos o dispositivos biomédicos, entre otros. “Todos estos dispositivos precisan sistemas eficientes de amplificación de señales y al tiempo requieren muy bajo consumo para maximizar la vida de las baterías y, por tanto, su autonomía. Los amplificadores desarrollados son especialmente útiles en el diseño de controladores de pantallas táctiles y en los receptores de comunicaciones que incorporan estos dispositivos”, detalla el catedrático.

Breve Currículum de Antonio López

Antonio López (Pamplona, 1972) es ingeniero de Telecomunicación (1995) y doctor (1999) por la UPNA, con premio extraordinario de doctorado. Es catedrático de Teoría de la Señal y Comunicaciones en esta Universidad desde 2011 y profesor adjunto honorífico en la NMSU desde 2001. Ha sido subdirector del ISC (2015-2017) y de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación de la UPNA (2008-2014).

Actualmente, es el director de Área de Investigación y responsable del grupo de investigación de Comunicaciones, Señal y Microondas en la UPNA, así como presidente de la Sociedad de Circuitos y Sistemas Electrónicos de IEEE en España. Su principal línea de investigación es el diseño de circuitos integrados de ultra bajo consumo, temática en la que ha publicado más de 400 artículos en revistas y congresos internacionales, así como cuatro patentes con la multinacional Seiko Epson.