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Francis VillatoroJosé EdelsteinIgnacio CrespoHéctor SocasLuisa AchaerandioGastón Giribetosciladores de silicio con impurezassincronización de osciladores como moitrónomoscomportamiento oscilatorio desfasado de osciladoresciclo límite doble en osciladoressincronización de cristales de tiempo continuoseñal óptica continua nature communicationsfrecuencia adecuada para oxidadoresFrancis VillatoroHewittNature CommunicationsYouTubeespectro de FloquetSenuro de Indogario25 micrasHéctor SocasLHCNature CommunicationNature PhysicsAlex GrielichNatalia CotevaManfred Bayer
Sincronización de osciladores como moitrónomos
Ep575: Radioseñal; Peste; Dimensión Oscura; Tumores; Cristales de Tiempo
15 de octubre de 20268 momentos
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Francis Villatoro explica cómo, al introducir trillones de átomos de silicio con impurezas, se generan trillones de osciladores funcionando y plantea una pregunta sobre si estos osciladores se sincronizan.
…que se llamó cristal de tiempo continuo. Y lo curioso es que asociado a cada impureza de silicio que yo he introducido, que se introduce un electrón; esos electrones en general están relativamente cerca de esos silicios. Tengo un oscilador de este tipo. Es decir, que si yo dopo con trillones de átomos de silicio, tengo trillones de osciladores funcionando. Es decir, claro, una pregunta que parece como relativamente obvia es ¿Y se sincronizan estos osciladores como se sincronizan los moitrónomos? Porque a priori, si yo exploro el comportamiento local de estos osciladores, alrededor de donde se encuentran las impurezas de silicio con unas señales ópticas de prueba, yo puedo ver cómo se comportan y veo que básicamente se comportan con un comportamiento oscilatorio que es similar pero que está desfazado, cada uno está en un momento distinto de ese ciclo límite doble que es el que da lugar al comportamiento oscilatorio es lo mismo que los metrónomos cuando yo los pongo en diferentes posiciones iniciales y están oscilando, todos oscilan, depende de la altura de la masa, las diferentes frecuencias, pero no están sincronizados. Aquí es que yo puedo introducir; estoy forzando con esa onda continua a una cierta frecuencia, puedo introducir una nueva señal continua óptica a una frecuencia adecuada que hace que se sincronicen todos los oxidadores, todos estos cristales de tiempo continuo. Se publicó este año en Nature Communications; esto requiere un ajuste bastante preciso de ese nuevo forzamiento. que es el que provoca, que es el que provoca, según, realmente no hay un buen modelo que explique esto con completo detalle y ahí habrá que desarrollar modelos teóricos mejores que los que ahora mismo se tienen, pero tú tienes, tú exploras dos puntos del…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas explica la diferencia entre los términos 'ciclotrón' y 'sincrotron', relacionándolos con aceleradores de partículas como el LHC.
Habla: Héctor SocasSignificado #16lhc como sincrotron relativistaciclotrón para velocidades sublumínicasdiferencia velocidad ciclotron sincrotron…O sea, si yo tengo un campo magnético de un kilogaus y meto un electrón por ahí, va a empezar a girar con una frecuencia característica de 2,8 gigahercios, que es una pasada. O sea, imagínense pues eso, casi 3.000 millones de veces por segundo, ¿no? y entonces lo que pasa aquí es que tenemos ese efecto. A veces se habla de ciclotron y a veces de sincrotron. Por ejemplo, en el LHC habrán oído hablar de que es un sincrotron. La diferencia es la velocidad. Se habla de sincrotron cuando es relativista, la velocidad de las partículas. Y si es más lento, mucho más lento que la velocidad de la luz, pues se habla de ciclotron por el hecho de que está dando vueltas. Como anécdota Héctor, de interrumpo, muchos oyentes recordarán que existían unos colisionadores que se llaman sincrociclotrones, existió el ciclotron y una versión más avanzada, sincronizaba, porque en el sincotron se aceleraba e iba subiendo la velocidad…
Francis Villatoro explica cómo Hewitt observó la sincronización de relojes de péndulo sobre una plataforma, similar al fenómeno viral de metrónomos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7 · Palabras #7metrónomos sincronizados en youtubefenómeno viral de francis villatorodesincronización inicial de metrónomosrelojes de péndulo sincronización hewittsistemas oscilatorios mecanismo de acoplamientometrónomos plataforma sincronización…quizás, porque igual que hay cristales de espacio, pues de tiempo y esto lo hemos comentado alguna vez en el programa y Francis nos trae ahora un trabajo que habla de una vuelta de tuerca sobre estos sistemas que es la posibilidad de tenerlos en sincronía. Sí, todo el mundo conoce; bueno ha visto seguro en algún vídeo en YouTube, porque son vídeos muy virales. Eso poner una plataforma y un conjunto de metrónomos y mover los metrónomos de manera síncrona y vemos como están perfectamente desincronizados en una plataforma común, pues acaban sincronizándose y acaban todos moviéndose al mismo ritmo, ¿no? Esto es una cosa que ya observó, se observó hace siglos, ¿no? Con Hewitt, lo observó, por ejemplo, con relojes de péndulo ¿no? Poniendo dos relojes de péndulo sobre una plataforma, observó que se sincronizaban ¿no? Eso obviamente se puede hacer con sistemas oscilatorios si hay algún tipo de mecanismo de acoplamiento, esa plataforma en el caso de los metrónomos, pero algún tipo de interacción física que acople sistemas oscilantes y se ha publicado un artículo que parte o su raíz es. Un artículo previo que se publicó en la revista Nature Physics en el año 2024, que propuso lo que en aquel momento se bautizó como cristal de tiempo continuo. Es un sistema realmente muy curioso; parte de los autores del nuevo artículo son también autores de…
Francis Villatoro describe las características de un oscilador, explicando cómo su comportamiento autosostenido puede visualizarse como un ciclo límite en el plano de fases, presentando una peculiaridad: realiza dos vueltas antes de cerrarse.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15oscilador y plano de fasesvuelta doble del oscilador…debido a la incidencia, al bombeo con luz polarizada circularmente y al campo magnético que los propios electrones son en parte responsables de que se produzca una modificación de los niveles nucleares que provoca un campo magnético que les hace precesionar. Pero resulta que este oscilador es un oscilador; son oscilaciones, un comportamiento autosostenido que tiene. Si lo miramos en el plano de fases, muchas veces un comportamiento oscilatorio podemos verlo como una especie de ciclo límite; aquí lo podemos proyectar en un plano y resulta que tiene como dos: no das una única vuelta y lo cierras, sino que das una vuelta, no lo cierras, das una segunda vuelta y ahora sí lo cierras, esa vuelta doble. Y gracias a esa vuelta doble, este sistema es un Sistema que, digamos, rompe la simetría temporal asociada al campo continuo óptico que es el responsable de que los electrones acaben haciendo ese comportamiento oscilatorio. Es decir, tenemos lo que se llama un cristal de tiempo. Recordemos que un cristal de…
Francis Villatoro explica cómo, al introducir trillones de átomos de silicio con impurezas, se generan trillones de osciladores funcionando y plantea una pregunta sobre si estos osciladores se sincronizan.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1osciladores de silicio con impurezassincronización de osciladores como moitrónomoscomportamiento oscilatorio desfasado de osciladoresciclo límite doble en osciladoressincronización de cristales de tiempo continuoseñal óptica continua nature communicationsfrecuencia adecuada para oxidadores…que se llamó cristal de tiempo continuo. Y lo curioso es que asociado a cada impureza de silicio que yo he introducido, que se introduce un electrón; esos electrones en general están relativamente cerca de esos silicios. Tengo un oscilador de este tipo. Es decir, que si yo dopo con trillones de átomos de silicio, tengo trillones de osciladores funcionando. Es decir, claro, una pregunta que parece como relativamente obvia es ¿Y se sincronizan estos osciladores como se sincronizan los moitrónomos? Porque a priori, si yo exploro el comportamiento local de estos osciladores, alrededor de donde se encuentran las impurezas de silicio con unas señales ópticas de prueba, yo puedo ver cómo se comportan y veo que básicamente se comportan con un comportamiento oscilatorio que es similar pero que está desfazado, cada uno está en un momento distinto de ese ciclo límite doble que es el que da lugar al comportamiento oscilatorio es lo mismo que los metrónomos cuando yo los pongo en diferentes posiciones iniciales y están oscilando, todos oscilan, depende de la altura de la masa, las diferentes frecuencias, pero no están sincronizados. Aquí es que yo puedo introducir; estoy forzando con esa onda continua a una cierta frecuencia, puedo introducir una nueva señal continua óptica a una frecuencia adecuada que hace que se sincronicen todos los oxidadores, todos estos cristales de tiempo continuo. Se publicó este año en Nature Communications; esto requiere un ajuste bastante preciso de ese nuevo forzamiento. que es el que provoca, que es el que provoca, según, realmente no hay un buen modelo que explique esto con completo detalle y ahí habrá que desarrollar modelos teóricos mejores que los que ahora mismo se tienen, pero tú tienes, tú exploras dos puntos del…
Francis Villatoro explica cómo se puede generar un estado de sincronización en múltiples osciladores mediante una señal continua y cómo estos pierden la sincronización al retirar dicha señal.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #5regiones materiales sincronizadas señalosciladores vibran sincronizados artículofases oscilatorias diferentes materialsincronización osciladores señal continuafuerzas interelectrónicas larga escalainteracciones electrón electron sincronización rápidametrónomos plataforma sincronizacióninteracciones electrones nature communicationsfrecuencia sincronizada osciladoresdistancia respecto frecuencias originalestamaño típico interacciones electronesinteracciones entre osciladoreselectrones como cuasi partículassistemas de osciladores cuánticosfrancis villatoro y electronessincronización de osciladores con señalsistema de sincronización a gran escaladesincronización al retirar señalestudio de francis villatorosincronización no local cristales tiempo continuosemiconductor senuro de indogariocadena de sincronización materialcristal de tiempo continuo silicioosciladores electrón asociado impurezaabuso término tiempo autores…comportamientos de cristal de tiempo a una frecuencia bien picada determinada y a otra frecuencia diferente y ahora cuando metes una señal adecuada, continua, de repente se sincroniza y aparece en todo el material que tú exploras una única frecuencia. Tú tienes un material en el que vas pudiendo explorar diferentes regiones y ves que cada una aparentemente está sincronizada a su ritmo; todos tienen, todos siguen el mismo, digamos, comportamiento oscilatorio, pero como con una fase diferente. Y ahora metes una señal a una frecuencia adecuada que hace que todos de repente se sincronicen. Entonces el mecanismo todavía no se entiende; en el artículo proponen, y aquí estamos hablando del orden de 10 a las 9 osciladores que se ponen todos a vibrar de manera sincronizada. Es decir, estamos provocando, tenemos un sistema en El que podemos, con una situación continua, generar un estado de sincronización de todos, que después yo quito esa señal y acaban desincronizándose. Y lo que se plantea como explicación es que aparecen unas fuerzas interelectrónicas de larga escala que son las responsables de esa; son el equivalente a esa plataforma en la que se encuentran los metrónomos. Estas fuerzas de gran escala aparentemente son las responsables de que ocurra muy rápidamente la sincronización y son interacciones electrón-electrón. Eso, en principio, es algo muy, muy interesante, pero hay que confirmarlo ¿vale? O sea, los modelos de juguete que se incorporan en este artículo en Nature Communications son, bueno, dan estimaciones de tamaño. O sea, ellos tienen que la frecuencia, cuando todos se sincronizan, tiene una frecuencia; la distancia respecto a las otras frecuencias originales que se encuentran en los otros osciladores que aparenta indicar que tiene un tamaño típico de lo que se estima que pueden ser esas interacciones entre electrones. Entonces, esto habrá que confirmarlo, pero en caso de que se confirme, esto sería una plataforma ideal para estudiar la sincronización en sistemas a muy gran escala. Son interacciones entre osciladores. Son electrones que oscilan, con lo que realmente estamos hablando; aquí los electrones obviamente no son realmente partículas físicas, estamos hablando de cuasi partículas de tipo electrón, pero bueno, en cualquier caso son objetos que se pueden describir de manera cuántica y estamos sincronizando, pues eso, una barbaridad de sistemas de osciladores, del orden de esos. De mil millones, usando únicamente excitando una señal que yo la excito y tengo la sincronización, la quito y después se desincronizan, desincronizan. Entonces, en ese sentido es un trabajo muy interesante porque promete estudiar sistemas de sincronización a una escala que hasta ahora no hemos podido estudiar; y eso es lo que me llama un poco la atención de este trabajo. El trabajo, si queréis, el título es Non-Local Synchronization of Continuous Time Crystals in a Semiconductor, o sea, sincronización no local de cristales de tiempo continuo en un semiconductor, porque sea Senuro de Indogario es un semiconductor, la sincronización es no local, porque yo bombeo una cierta región y en esa cierta región se acaban como, Es como si hubiera una especie de cadena de sincronización, como si se propagara esa sincronización entre todos. Pero claro, se está hablando de cristales de tiempo continuo porque estos autores bautizaron como cristal de tiempo continuo a sus osciladores basados en un único electrón asociado a impureza de silicio. O sea, yo digo, porque aquí se está rompiendo una simetría de tiempo que en realidad, pues, de comillas ¿vale? Pero bueno, es el abuso que se hace hoy en día del término que es al de tiempo. Aquí el autor principal es Alex Grielich y la segunda es Natalia Coteva, que son, digamos, como los dos primeros autores y el último autor es Manfred Bayer Y bueno, es un artículo que si se confirma, pues ahora de confirmarlo, los resultados son muy bonitos, ¿vale? O…
Francis Villatoro explica que para confirmar una sincronización real en los sistemas estudiados, se deben aplicar métricas específicas que validen el fenómeno.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14 · Palabras #2frecuencia común en exploración de materialregión del material sincronizadaseñal vista por francis villatorosincronización y dinámica no linealespectro de floquet en sistemasmétricas para cuantificar sincronizaciónfrancis villatoro explica sincronizaciónmétricas específicas validan sincronizaciónoscilación de frecuencias distintasincronización en nature communicationrevisores de nature physicsartículo llamativo de villatoro…hay que confirmar que realmente estamos viendo lo que queremos que estamos viendo Porque que tú calcules el espectro de respuesta, lanzas una señal de prueba y observas en esa señal de prueba que el espectro se ha picado en una frecuencia diferente a la Que tenía antes y tú dices: bueno, pues, y esa frecuencia además es común cuando vas explorando diferentes regiones del material, por lo que aparentemente toda esa región del material está toda sincronizada, pero es solamente la única señal que han visto ¿vale? Es un resultado espectacular, pero habrá que verificar que todo Esto cumple con todas las propiedades que uno espera de una sincronización porque cuando uno estudia el comportamiento de sincronización, pues hay una serie de herramientas de la dinámica no lineal que se han desarrollado para entender todo lo que es la sincronización asociada al espectro de Floquet de los sistemas que están en sincronización. Hay una serie de medidas, de métricas que te permiten cuantificar la sincronización pero que además te permiten garantizar y Validar que de verdad ha habido una sincronización que no se han aplicado y que tendrán que ser aplicadas para que los expertos en sincronización digan: sí, aquí hay una sincronización; no vale con que antes parecía que oscilaban a frecuencias distintas y ahora resulta que oscilan todos a la misma, eso es lo único. Por eso quizás este artículo ha llegado a Nature Communication y no ha llegado a Nature Physics o ha llegado a Nature porque probablemente los revisores han dicho, señores, tranquilidad, ¿eh? O sea, aquí parece que hay sincronización. Pero bueno, es un artículo muy llamativo y yo creo que esto se acabará confirmando. Lo que queda por hacer son una serie de análisis que básicamente son análisis matemáticos estándares y habrá que ver si se hacen o no, pero yo creo que sí que se harán y confirmarán que realmente, y después hay que construir nuevos modelos teóricos para ver…
Héctor Socas comenta sobre una afirmación de Francis Villatoro respecto a la reacción esperada de los expertos en sincronización y sugiere que demostrarían su expertise poniéndose de acuerdo.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12experto en sincronización y francisco villatoroescala micrométrica como dimensión oscurabacterias y dimensión oscura…y de varias comunidades diferentes que van a atacar este problema desde diferentes puntos de vista. Y esperemos que lo confirmen y esto se convierta en una de las mejores plataformas físicas que existen para estudiar la sincronización a nivel experimental. A mí me ha hecho gracia que Francis dice que y ahora los expertos en sincronización tendrán que decir que tal, tal, tal, y lo dirán a la vez. Bueno, o no. Eso sería muy redondo, ¿no? Si realmente son expertos en sincronización, que lo demuestren. Se pondrán de acuerdo. Claro, claro, se sincronizarán. Aquí la escala no local es micrométrica, son del orden de las 25 micras. Qué casualidad, como la dimensión oscura. Hay que ver, ¿eh? Hay algo que pone todo el programa de manera transversal, ¿no? Bacterias, dimensión oscura. Está interseccionando todo, ¿no? Así. Pero yo digo: estas estimaciones son estimaciones con un modelo muy de juguete y entonces, basado en la estimación del área proyectada, del haz, de bombeo, sobre el material, etcétera y que haciendo un modelo tan de juguete pues habrá que hacer estudios muy…
Francis Villatoro explica posibles aplicaciones de sistemas con osciladores sincronizables y desincronizables.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #6osciladores sincronizables y desincronizablesordenadores cuánticos y sistemas de metodologíaarquitecturas neuromórficas y berristoresciclo límite doble y efecto memoria…en la estimación del área proyectada, del haz, de bombeo, sobre el material, etcétera y que haciendo un modelo tan de juguete pues habrá que hacer estudios muy específicos, muy detallados de ver exactamente si eso se confirma o no se confirma. Muy bien. Bueno, si algún oyente se pregunta: ¿para qué puede servir ese tipo de cosas? Pues tener un sistema de muchísimos osciladores que yo puedo sincronizar o desincronizar cuando yo quiera, pues en principio podría tener aplicaciones potenciales desde ordenadores cuánticos hasta sistemas de metodología; sistemas neuromórficos, o sea, se puede montar una enorme cantidad de posibilidades porque además estos dos filadores que tienen un doble ciclo, un ciclo límite doble, recuerdan a los berristores con lo que entre comillas tienen un cierto efecto memoria, con lo que se parecen a todo lo que son las arquitecturas neuromórficas, etc. Es decir, esto sobre ahora mismo no tiene ninguna aplicación, pero si se acaba confirmando todo esto, no es cuanto; hay muchas aplicaciones potenciales que podrían surgir, pero este tipo de artículos no se publican por las aplicaciones. Estamos todavía en una…