Friday, December 31, 2010

COMA, SLEEP AND ANESTHESIA

General Anesthesia or see more Videos or Animotion Videos








Reviewing the EEG patterns of patients in coma, sleep or under general anesthesia they share common patterns, being that the evidence of common relations between these states. Important fact as it could allow better treatment for comatose patients and anesthesia without complications. Proof of this are the now easily identified locked-in comatose states, in which the comatose patient is awake but unable to communicate with its external environment. General anesthesia is a drug induced state, reversible, capable of producing: unconsciousness, akinesia, analgesia and amnesia, with stability of the autonomic, cardiovascular, respiratory and thermoregulatory systems, capable of producing in the EEG, varied patterns: progressive increase of low frequency, high amplitude, as anesthesia deepens.
Sleep is a vital state for maintaining health, involving functionally the hypothalamus, the brain stem, basal frontbrain. It consists of 2 stages: REM (rapid eye movement) sleep and non-REM sleep at intervals of 90 minutes. EEG - REM sleep EEG patterns shows assets, high frequency and low amplitude rhythms. Non-REM sleep patterns has 3 parts: high amplitude, intermediate and low frequency rhythms, accompanied by poor muscle tone and decreased body temperature. Coma is a state of no response to stimuli, resulting from severe injuries. Comatose patients with closed eyes can not be aroused with vigorous stimuli. As the coma deepens the patient does not respond to painful stimuli. In these cases the EEG pattern shows high amplitude, low frequency activity, similar to those observed in general anesthesia. Except for differences in time, awakening from coma and general anesthesia are similar. The absence of burst pattern on EEG during sleep, is an important electrophysiological distinction between sleep and general anesthesia.

COMA, SUEÑO y ANESTESIA

Revisando los patrones electroencefalográficos de pacientes en coma, sueño o sometidos a anestesia general, se encuentra patrones comunes entre ellos, siendo esa la evidencia de relaciones comunes entre estos estados. Hecho importante ya que podría permitir mejores tratamientos para pacientes comatosos y anestesia sin complicaciones. Prueba de ello son los ahora fácilmente identificados estados comatosos locked-in, en los que el paciente en coma aunque despierto es incapaz de comunicarse con su entorno exterior. La anestesia general es un estado inducido por drogas, reversible, capaz de producir :
inconciencia, akinesia, analgesia y amnesia, con estabilidad de los sistemas autonómico, cardiovascular, respiratorio y termorregulador, capaz de producir en los EEG, variados patrones : incremento progresivo de bajas frecuencias, alta amplitud a medida que la anestesia se profundiza.

El sueño es un despertar vital para el mantenimiento de la salud, que involucra funcionalmente al hipotálamo, al tallo cerebral, cerebro basal anterior. Consta de 2 ciclos : sueño REM (movimientos oculares rapidos) y sueño no-REM a intervalos de 90 minutos. El sueño REM muestra patrones EEG activos, de alta frecuencia y ritmos de baja amplitud. El sueño no REM tiene 3 patrones EEG : de amplitud elevada, con ritmos de frecuencia baja, acompañados de tono muscular deficiente y temperatura corporal disminuida. El coma es un estado de no respuesta a estimulos, resultado de injurias severas. Los pacientes comatosos con ojos cerrados no pueden ser despertados frente a estimulos vigorosos. A medida que el coma se profundiza el paciente no responde a estimulos dolorosos. En estos casos el patrón EEG exhibe alta amplitud, actividad de baja frecuencia, semejantes a los observados en la an
estesia general. Con excepción de diferencias en el tiempo, el despertar del coma y el de la anestesia general, son semejantes. La ausencia de patrón burst en el EEG, durante el sueño, es una distinción electrofisiológica importante entre el sueño y la anestesia general.

ALOPECIA





Very important the work of Angela Christiano (Dermatology and Genetics/Columbia University Medical Center) for her discoveries of genes implicated in the development of alopecia areata. As Angela sensed that this kind of alopecia involved multiple genes I) she simultaneously checked the DNA of 1,000 patients with alopecia and other 1.000 (control group) without alopecia, finding 139 markers of this disease in the genome. To her surprise she also found that the genes identified were not related to autoimmune diseases: psoriasis and vitiligo, as it was thought, but maintaining certain relationship with rheumatoid arthritis and celiac disease. II) Angela also has built a national register of genes involved in different types of alopecia, in a way that it will allow comparison of genomes of people with and without alopecia. III) It is expected that these findings will permit improvements on existing drugs on the market IV) Immune aspects of these diseases will now be better studied using simple procedures such as skin biopsies.

ALOPECIA

Importante la labor de Angela Christiano (Dermatology and Genetics/Columbia University Medical Center), por sus trabajos relacionados con el descubrimiento de genes implicados en la alopecia areata. Como Angela intuía que en esta alopecia estaban implicados múltiples genes I) chequeó simultaneamente el DNA de 1,000 pacientes con alopecia y de otros 1,000 (grupo control), sin alopecia, encontrando 139 marcadores de la enfermedad en el genoma. Para su sorpresa encontró además que los genes descubiertos no guardaban relación con ciertas enfermedades autoinmunes : psoriasis y vitíligo, como se pensaba, guardando eso si relación con artritis reumatoide y enfermedad celiaca. II) Angela ha contruido además un registro nacional de genes implicados en distintos tipo de alopecia, de modo tal que se puedan realizar comparaciones de genomas de personas con alopecia y sin el. III) Se espera que con estos hallazgos las drogas existentes en el mercado sean perfeccionadas IV) Los aspectos immunes de estas enfermedades serán ahora mejor estudiadas valiéndose de procedimientos tan simples como biopsias de piel.

Thursday, December 30, 2010

CONNECTOMES II


In previous notes we discuss the work of an expert in neuroscience and computing Sebastian Seung (MIT). In order to keep up officers of Harvard University hired to Dr. Jeff Lichtman to complete the second connectome (total neuronal brain mapping) of a mouse (100 million neurons). The first already completed connectome corresponds to the cluster of 300 neurons of the worm C. elegans. Lichtman and colleagues cut ultrathin slices of the brain of a mouse waiting with it: a) understand how the mind of a rodent and later of a human being (over 100 billion neurons), works. b) know the personality, skills and memory of a rodent and a human c) compare the connectome of healthy people with those of mentally ill d) performing specific brain surgery (epilepsy), without damaging healthy tissue. Only the american National Institutes of Health (INH), are investing $ 40 million in this venture as part of the Connectome Human Project.

CONECTOMAS II


En notas anteriores comentamos los trabajos del experto en neurociencias y computación Sebastian Seung (MIT). A fin de no quedarse atrás la Universidad de Harvard ha convocado al Dr. Jeff Lichtman para completar el segundo conectoma (mapa cerebral neuronal total), de un ratón (100 millones de neuronas). El primer conectoma ya terminado corresponde al conglomerado de 300 neuronas del gusano C. elegans. Lichtman y colaboradores cortan tajadas ultradelgadas del cerebro de un ratón esperando con ello :a) comprender como trabaja la mente del roedor y más delante de un humano (mas de 100 billones de neuronas) b) conocer los rasgos de personalidad, memoria y habilidades de un roedor y de un humano c) Comparar conectomas de personas sanas con las de enfermos mentales d) realizar cirugías cerebrales ultraespecificas (epilepsia), sin dañar tejido sano. Solo los Institutos Nacionales de Salud americanos, están invirtiendo 40 millones de dólares en esta aventura como parte del llamado Human Connectome Project.

Tuesday, December 28, 2010

LUC MONTAGNIER








The french virologist Luc Montagnier (2008 Nobel Prize for discovering the HIV virus together with Françoise Barre-Sinoussi), claims to have discovered a new method to detect viral infections by examining aqueous solutions of DNA allegedly stockpiled memories of pathogenic bacteria and viruses (including HIV). Memories that emit radio waves of low frequency and induce surrounding water to take shape around (nanostructures). The water would retain these memories even after the solutions were highly diluted : 10-18 times (presumably until the total dilution of DNA content in the water). Structural changes can be measured by the electromagnetic waves produced. The interference of these waves would destroy the effect of certain infectious brain waves, curing autism, some cases of Alzheimer's and other neurological diseases. Ideas that have won him being hired to work on a new research institute at Jiaotong University/Shanghai, where he tried to cure AIDS, recruit foreign talent and create a 30-member faculty committee. II) Montagnier recently suggested the possibility of curing HIV through nutrition and supplements.

LUC MONTAGNIER

El virólogo francés Luc Montagnier (Premio Nobel 2008, por haber descubierto el virus VIH con Françoise Barre-Sinoussi), asegura haber descubierto un nuevo método para detectar infecciones virales examinando soluciones acuosas que supuestamente almacenarian memorias del DNA de bacterias y virus patogénicos (incluido el HIV). Memorias que emiten ondas de radio de baja frecuencia y que inducen al agua de los alrededores a adquirir formas ordenadas (nanoestructuras). El agua retiene estas memorias aun despues que las solucciones originales fueron diluidas entre 10-18 veces (supuestamente hasta la total dilución del DNA contenido en el agua). Los cambios estructurales se pueden medir gracias a las ondas electromagnéticas producidas. La interferencia de estas ondas destruiria el efecto patológico de ondas cerebrales infecciosas, curando el autismo, algunos casos de Alzheimer y otras enfermedades neurológicas. Ideas que le han valido ser contratado para trabajar en un nuevo instituto de investigación en la universidad de Jiaotong/Shanghai, donde intentara curar el Sida, reclutar talentos extranjeros y crear un comité académico 30 miembros. II) Hace poco Montagnier sugirió la posibilidad de curar el HIV mediante nutrición y suplementos alimenticios.

Saturday, December 25, 2010

HIDROGEN GOES ON AIRSHIPS, AGAIN








The French company Dirisoft engaged in future manufacturing of dirigibles (airship), inflated with hydrogen (H), is currently developing a hybrid balloon inflated with helium (He), to be presented at the Paris Air Show in June 2011. Hervé Kuhlmann (HK), Head of Dirisoft Research Technology, said that although the H is the ideal gas due to its lower density relative to air, will not be used for many years in the wake of previous disasters as was the case of Hindenburg fire, causing reyection among the public, military, government and industry. HK argues that currently his company is developing hybrid balloons (combining features of aircraft heavier than atmospheric air, with weight reduction technologies). In fact most airships are heavier than air when carrying cargo, so it is necessary propulsion and aerodynamic lift (wing profile), when reaching speeds between 22 to 25km/h. 50% to 60% of the vertical impulse is mediated by Archimedes' principle (a body immersed in a fluid -air or atmosphere- is given a bottom-up force equal to the weight of the displaced fluid). Finally, are employed engines similar to those of an airplane to move the airship against air forces, making possible carry loads of great tonnage.

According to HK, Dirisoft uses the expertise of some 20 French companies: aerodynamics, auto mechanics, polymers, nanotechnology, so on. The balloon to be presented at the Paris Air Show, is a hybrid of 500 m3, inflated with helium and powered with electric motors fed with 4 batteries stocked with H (yeah!, the same H, that caused Hindenburg fire in 1937). According to HK, H will prevail someday. For airships be accepted they must be efficient in the ocean and be controlled remotely, detecting pollutions, guiding fishermen, making coastal surveillance for several weeks without interruption, with no accident involved. Only when it is considered that these balloons or airships are capable of carrying thousands of tons of various continents will be accepted. Although at the moment they are slow, they will be capable of flying thousands of miles using 6 to 10 times less energy than an airplane.
They are also larger: an important advantage.

OTRA VEZ EL HIDROGENO, EN DIRIGIBLES

La compañía francesa Dirisoft Research empeñada en fabricar a futuro, dirigibles inflados con Hidrógeno (H), desarrolla de momento un balón hibrido inflado con Helio (He), a ser presentado en el Paris Air Show en Junio del 2011. Hervé Kuhlmann (HK), Jefe de Investigación tecnológica de Dirisoft, refiere que aunque el H es el gas ideal por su menor densidad respecto al aire, no se le emplea desde hace muchos años a raíz de catástrofes anteriores como fué el caso del incendio del Hindenburg, que causó rechazo publico, sociológico, industrial y gubernamental. HK arguye que de momento están desarrollado balones híbridos (que combinan características de aeronaves más pesadas que el aire atmosférico, con tecnologías de disminución del peso). En realidad la mayoría de dirigibles son más pesados que el aire cuando transportan carga, por lo que son necesarios sistemas de propulsión y sustentación aerodinámica (perfiles alares), luego de alcanzar velocidades de entre 22 a 25 km/h. Al partir, 50% a 60% del impulso vertical es mediado por la principio de Arquímedes (todo cuerpo sumergido en un fluido :aire o atmosfera en este caso, recibe una fuerza de abajo hacia arriba equivalente al peso del fluido desplazado). Finalmente se encienden motores semejantes a los de un aeroplano para mover al dirigible contra las fuerzas del aire pudiendo portar entonces cargas de gran tonelaje.

Según HK, Dirisoft usa la pericia técnica de unas 20 compañías francesas : aerodinámica, automática, mecánica, polímeros, nanotecnología, etc. El balón a ser presentado en el Paris Air Show, es un híbrido de 500 m3, inflado con He propulsado con motores eléctricos alimentados con 4 baterías surtidas con H (Si!, el mismo H, que incendió al Hindenburg en 1937). Según HK, el H prevalecerá algún día. Para que los dirigibles sean aceptados deben ser eficientes en el océano y ser controlados remotamente. Detectando poluciones, orientando a pescadores, realizando vigilancia costera sin interrupción por varias semanas, sin ningún accidente de por medio. Solo cuando se estime que estos balones o dirigibles son capaces de portar miles de toneladas por varios continentes serán aceptados. Aunque de momento son lentos, son capaces de volar miles de millas usando 6 a 10 veces menos energía que un aeroplano. Además, son mas grandes : una ventaja importante.

Friday, December 24, 2010

BRANSON ON EDUCATION





Until Richard Branson said: over-education in economics can create risk-averse entrepreneurs. In January 2008, Branson said before a Chinese business elite, that over-Brythonic enterpreuners are not prepared to enter the business world. I) Branson asked what have in common Bill Gates, Steve Jobs, Mark Zuckerberg and Richard Branson? All left school because they lost their time with over-fearful of taking risks, learning unnecessary things and because his ideas could not wait until graduation (WikiLeaks/Guardian's website), statements that have shocked enterpreuners, universities and trainers of men business well away from the real demands of a changing world, especially when the monthly amount in various institutes are soaring while innovation and entrepreneurship declines in the American economy. According to Branson, school education only makes sense if innovation brings.

II) Branson asked what makes a successful entrepreneur?: No fear against risks. III) Branson criticized British businessmen for being too conservative, for lack of passion, fear of failure, for their lack of preparation to enter the business world. Branson was born in 1950. After leaving school at 15, he entered the business world. He currently heads the Virgin Group Limited, a conglomerate of more than 400 companies ranging from airline industry (Virgin Atlantic Airlines) to Virgin Records music label. IV) According to Branson entrepreneurs learn from their mistakes, allowing them to refine their efforts. They see connections between seemingly disconnected things turning them into opportunities.

BRANSON Y LA EDUCACION

Hasta que Richard Branson lo dijo: una sobreeducación en economía puede crear empresarios con aversión al riesgo. En Enero del 2008 Branson manifestó ante una elite de empresarios chinos, que la sobreeducación de empresarios britónicos no los prepara para entrar al mundo de los negocios. I) Branson preguntó ¿que tienen en común Bill Gates, Steve Jobs, Mark Zuckerberg y Richard Branson? Todos abandonaron la escuela, porque perdían su tiempo con una sobreeducación temerosa de tomar riesgos, aprendiendo cosas innecesarias y porque sus ideas no podían esperar hasta la graduación (WikiLeaks/Guardian’s website), declaraciones que han commocionado a empresarios, universidades e institutos formadores de hombres de negocios bastante alejados de las demandas reales de un mundo en constante evolución, especialmente cuando las mensualidades en diversos institutos ascienden y ascienden mientras decae la innovación y el espíritu de empresa en la economía americana. Según Branson, la educación escolarizada solo tiene sentido si trae consigo innovación.

II) Branson preguntó ¿que hace a un empresario exitoso?: ausencia de miedo frente a riesgos. III) Branson criticó a los empresarios británicos por ser demasiado conservadores, por su falta de pasión, por su temor a fracasar, por su carencia de preparación para ingresar al mundo de los negocios. Branson nació en 1950. Tras abandonar la escuela a los 15 años ingresó al mundo de los negocios. Actualmente dirige Virgin Group Limited, un conglomerado de mas de 400 compañías que abarca desde industria aérea (Virgin Atlantic Airlines), hasta Virgin Records music label. IV) Según Branson los empresarios aprenden de sus errores, lo que les permite refinar sus esfuerzos. Estas personas ven conexiones entre cosas aparentemente desconectadas convirtiéndolas en oportunidades.

SCIENTIFIC RESEARCH MADE BY CHILDREN















In a previous note I suggested that Latin American medicin undergraduate students must employ 5 years (instead of 7), including the internship. In most of these schools dominated memoir learning methods (exams, lectures), rather than classes which encourage the creation of new knowledge, unnecessarily extending the years of study. Evidence that memoir methods will soon disappear and be replaced by methods of creating new knowledge is a recent paper published in Biology Letters, on how the bee Bombus terrestris, locate the nectar from flowers using color schemes and spatial relationships. Work conceived, conducted, summarized and written by children aged 8-10 years (Blackawton Primary School/Devon/UK), under the light supervision of Professor Dave Strudwick and neuroscience researcher Beau Lotus. A article written by children in kid speak, with multiple hand-made figures and without reference to previous articles is offset by an accompanying explanatory commentary written by Laurence T. Maloney and Natalie Hempel de Ibarra with references and conclusions in scientific context.

Lotus encouraged his students asking them :How know the bees which flowers contain sugar or salt water, using spatial relationships?. The students responded by building a 1m side cube with walls of Plexiglas containing bright colored circles (artificial flowers), carrying in its center a feeder of sugar or salt water or anything. 4 panel were inside the cube, one containing a large square with 12 yellow circles on the outside and a small square with 4 inner circles, another panel contained 12 blue circles on the outside and 4 yellow inside, a third : blue circles on the outside panel and white on the inside, while a fourth panel containing yellow circles on the outside and white inside. Initially, the bees learned to recognize the feeders and colored circles. After recognizing flowers without sugar or salt water, the researchers changed the original order of colors and feeders, always placing the bees the nectar, using spatial orientation (overview) or colored cues (based on prior learning), for more complex were the scenarios. Useful processes in a changing world. Challenges over thousands of years improved the ability of bees to discriminate perceptually. The bees learn and remember more than one color at any time. The award :sugar-water was present in the artificial flowers inside each panel. The children watched the bees, recorded the data and responded to questions, even without statistical analysis, learning scientific techniques and teamwork. As you know here and there pregraduate students –with scarce exceptions- repeat again and again experiments whose results are already known.

INVESTIGACION CIENTIFICA REALIZADA POR NIÑOS

En una nota anterior sugerí que las escuelas latinoamericanas de pregrado de medicina, empleen 5 años (en vez de 7), incluido el internado. En la mayoría de estas escuelas predominan métodos memorísticos de enseñanza (exámenes, clases magistrales), en vez de clases en las que se impulse la creación de nuevo conocimiento, alargando innecesariamente los años de estudio. Prueba de que los métodos memorísticos pronto desaparecerán y serán reemplazados por métodos de creación de nuevo conocimiento es el reciente paper publicado en Biology Letters, acerca del modo en que la abeja Bombus terrestris, ubica el néctar de las flores valiéndose de combinaciónes de colores y relaciones espaciales. Trabajo concebido, llevado a cabo, sumarizado y escrito por niños de entre 8-10 años (Blackawton Primary School/Devon/Inglaterra), bajo la discreta supervisión del profesor Dave Strudwick y del investigador en neurociencia Beau Loto. El articulo escrito en lenguaje infantil, con múltiples figuras a mano y sin referencias a artículos previos es compensado por un comentario explicativo adjunto, escrito por Laurence T. Maloney y Natalie Hempel de Ibarra con referencias y conclusiones en contexto científico.

Loto estimuló a sus alumnos preguntándoles: ¿cómo saben las abejas que flores naturales, contienen agua azucarada o salada, valiéndose de relaciones espaciales?. Los alumnos respondieron construyendo un cubo de 1m de lado con paredes de plexiglás conteniendo círculos coloreados iluminados (flores artificiales), que portaban en su centro un surtidor de agua azucarada, salada o nada. De 4 paneles contenidos al interior del cubo, uno contenía un gran cuadrado con 12 círculos amarillos por fuera y un pequeño cuadrado con 4 círculos interiores, otro panel contenía 12 círculos azules por fuera y 4 amarillos por dentro, un tercer panel círculos azules por fuera y blancos por dentro, mientras un cuarto panel contenía círculos amarillos por fuera y blancos por dentro. Inicialmente las abejas aprendieron a reconocer los surtidores y los círculos coloreados. Después que las abejas reconocieron flores sin agua azucarada o salada, se cambio el orden inicial de colores y surtidores, ubicando siempre las abejas el néctar recurriendo a orientación espacial (visión panorámica) o guías coloreadas (basadas en aprendizajes previos), por mas complejos que fuesen los escenarios. Procesos útiles en un mundo en cambio constante. Desafíos que a lo largo de miles de años mejoraron la habilidad de las abejas para discriminar perceptualmente. Las abejas aprenden y recuerdan más de un color en cualquier momento. El premio -el agua azucarada- estuvo presente en las flores artificiales interiores de cada panel. Los niños observaron a las abejas, registraron los datos y respondieron a las preguntas, aun sin análisis estadístico, aprendiendo técnicas científicas y a trabajar en equipo. Mientras tanto aquí como allá -con discretas excepciones- miles de estudiantes repiten experimentos cuyos resultados se conocen anteladamente desde hace décadas.


Monday, December 20, 2010

BRAIN OF FRUIT FLY




Taiwanese researchers have given barcodes to fruit fly 16.000 neurons (out of 100.000), allowing some conclusions: I) The neural fruit fly findings are similar to the designs of many modern computers: 41 units of processing local units (aggregates of neurons linked by neural tracts), 59 tracts connecting the local processing units with other parts of the brain, highlighting 6 large hubs. The 2 hemispheres exhibit copious crossings. Fruit fly and humans brains share 6 neurotransmitters. II) The Taiwanese team led by Ann-Shyn Chiang has developed special techniques: when a gene is expressed, a green fluorescent protein spreads through all parts of the neuron defining its structure in detail. III) The brains of males and females have different size IV) Each neuron has been equipped with a bar code being able to locate it using coordinates. It is possible also to determine the type of neurotransmitter that each neuron use. V) being genetic programs very conservative it is expected that human brain follow the same provisions of the fruit fly. VI) Apparently the 302 neurons of the worm C. elegans are not sufficient to form a brain, the 100 000 of the fruit fly, yeah. VII) It is inferred that the brains of flies and mammals follow the same pattern : neurons forming densely local families together with very long connections. When we have complete maps of neural connections of the fruit fly it will be possible to create bodies with virtual brains.

CEREBRO DE LA MOSCA DE LA FRUTA

• Investigadores taiwaneses han dotado de códigos de barras a 16,000 neuronas de la mosca de la fruta (de un total de 100,000), permitiendo extraer algunas conclusiones: I) Los hallazgos neuronales son similares a los diseños de muchas computadoras actuales :41 unidades de procesamiento local (agregados de neuronas unidas por tractos neurales). 59 tractos conectan las unidades de procesamiento local con otras partes del cerebro, destacando 6 grandes centrales. Los 2 hemisferios exhiben copiosos cruces. La mosca comparte con los humanos 6 neurotrasmisores. II) El equipo taiwanés liderado por Ann-Shyn Chiang ha desarrollado técnicas especiales : cuando un gene es expresado, una proteína fluorescente verde difunde por todas las partes de la neurona definiendo su estructura en detalle. III) Los cerebros de hembras y machos tienen diferente tamaño IV) Cada neurona ha sido dotada de un código de barras con coordenadas que permiten ubicarlas pudiéndose además determinar el tipo de neurotrasmisor que usa. V) Siendo los programas genéticos muy conservadores es de esperar que el cerebro humano siga las mismas disposiciones de la mosca. VI) Al parecer las 302 neuronas del gusano C. elegans no bastan para formar un cerebro, las 100 000 de la mosca de la fruta, si. VII) Se infiere que cerebros de moscas y mamíferos siguen el mismo patrón: familias locales de neuronas densamente unidas con conexiones muy largas. Cuando se tenga mapas completos de las conexiones neurales de la mosca de la fruta se podrán crear organismos con cerebros virtuales.

Sunday, December 19, 2010

FIRST QUANTUM MACHINE




Andrew Cleland, John Martinis and the physic PhD student Aaron O'Connell (University of California/Santa Barbara), built in 2010 a proto-quantum micromachine able to induce and measure motion quantum effects of an object built by them. Being able to measure the success, the work was awarded as the scientific breaktrough of the year 2010 in the journal Science. According to the magazine, O 'Connell solved 3 problems :1) the construction of a vibrating micromechanical resonator: quantum drum 2) A extremely sensitive vibration measurement system and 3) specific conditions to connect the instruments. Based on principles of mobile phones, O’Connel built an aluminum nitride resonator (in isolation for mechanical suspension), for their ability to expand and contract to the very high frequency of 6 GHz. Additionally O'Connell used quantum electro circuits that Martinis had previously developed (Josephson phase quantum bit: qubit) for quantum computing. Finally, the resonator and the detector were electrically connected and added to the microfabrication process.

Aluminum nitride, a piezoelectric material is capable of generating electrical signals detected by qubits. For the observation of quantum effects (measurement), all chips had to be cooled to very low temperatures so that the resonator occupy their lowest energy state (quantum ground state of motion). The final step was that mechanical movements generate electrical signals detectable by external magnetic flux. When finally the vibrations were measured, the resonator behaved as predicted by quantum mechanics. O'Connell said that measurement of vibration had a specific location for half the time, the other half had a random location (in another place, not in the middle).

PRIMERA MAQUINA CUANTICA

Andrew Cleland, John Martinis y el doctorando de física Aaron O’Connell (University of California/Santa Barbara), construyeron el 2010 una proto-micromáquina cuántica capaz de inducir y medir efectos cuánticos de movimiento de un objeto construido por ellos. Siendo capaz de medir el suceso, el trabajo fue calificado como evento científico del año 2010, por la revista científica Science. Según esta, O’ Connell resolvió 3 problemas 1) la construcción de un resonador micromecánico vibrante :quantum drum 2) Un sistema de medición de vibraciones, extremadamente sensible y 3) condiciones especificas para conectar los instrumentos mencionados. Basado en principios de resonadores de teléfonos móviles, O’Connell empleó nitruro de aluminio, para construir su resonador (mantenido en aislamiento por suspensión mecánica), por su facilidad para dilatarse y contraerse a la muy alta frecuencia de 6 GHz. Adicionalmente O’Connell usó el circuito electro-cuántico que Martinis había desarrollado (Josephson phase quantum bit :qubit), para computación cuántica. Finalmente, el resonador y el detector fueron conectados eléctricamente y añadidos al proceso de microfabricación.

El nitruro de aluminio, es un material piezoeléctrico capaz de generar señales eléctricas detectables por qubits. Para la observación de los efectos cuánticos (medición), todos los chips tuvieron que ser enfriados a temperaturas muy bajas para que el resonador ocupase su estado de energía mas bajo (quantum ground state of motion). El paso definitivo consistía en que los movimientos mecánicos generasen señales eléctricas detectables por los qbits mediante flujos magnéticos externos. Cuando finalmente se midieron las vibraciones, el resonador se comportó como lo predijo la mecánica cuántica. O’Connell dijo que la medición de las vibraciones tuvo una localización especifica durante la mitad del tiempo, la otra mitad tuvo una localización al azar (en otro lugar, no en el medio).