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Cuántica y Garabatos III

alpeh_4tau_diagramContinuamos con la serie Cuántica y Garabatos sobre los diagramas de Feynman.

Hoy vamos analizar la contribución de los vértices en el cálculo de los números asociados a los diagramas.

Esta entrada es la continuación de:

Cuántica y Garabatos I

Cuántica y Garabatos II

enmarcadas en el minicurso:  Diagramas de Feyman. Cuántica y Garabatos.

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Gato, no te escondas que te voy fotografiar igual

scaredy-cat-660x350Zeilinger y su gente han conseguido rizar el rizo cuántico.  En esta ocasión han logrado fotografiar un gato, la figura de un gato, sin que los fotones que llegan a la placa fotográfica hayan tenido contacto con él en ningún momento.

Este experimento es interesante por varios motivos.  Para empezar porque es puramente cuántico, no hay forma de dar una explicación clásica basada en ondas electromagnéticas del mismo.  Además, se basa en dos de los hechos cuánticos por antonomasia, la superposición cuántica y el entrelazamiento, dos de las piedras angulares que, parafraseando a Feynman, continene todos los misterios de la mecánica cuántica.  (Entiéndase aquí por misterios los hechos cuánticos que están alejados de cualquier experiencia cotidiana de la que podamos echar mano).

Hoy se publica en la revista Nature el artículo:

Quantum imaging with undetected photons (Nature) doi:10.1038/nature13586

del que hay una versión libre en arXiv:

Quantum imaging with undetected photons

En esta entrada vamos a dar los ingredientes necesarios para entender el experimento y explicaremos el mismo de una forma pormenorizada.

He de agradecer a @aberron que haya llamado mi atención sobre este resultado que de otro modo se me hubiera pasado con total seguridad. No dejes de leer su entrada acerca del experimento para tener una visión general, directa y entendible.  Entrada: Más difícil todavía, cómo fotografiar al gato de Schrödinger sin verlo.

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La expresión génica vista por un físico III: Interpretación de probabilidades. Resultados

Llegamos ya a la última entrada de la serie, que viene precedida por:

Dogma central de la biología. Enfoque determinista

Introducción al enfoque estocástico

Hemos visto que al aplicar el planteamiento estocástico de Gillespie al mecanismo de expresión génica se modela un conjunto de macromoléculas contenidas en una célula en relación a la probabilidad que tienen de chocar y reaccionar entre sí. Así, el hecho de que una reacción concreta tenga lugar se puede descomponer en dos sucesos de naturaleza aleatoria con sus respectivas probabilidades:

1. Tras un tiempo  sin reacciones, se produce una reacción cualquiera

\boldsymbol{P_1=v_0e^{-v_0\tau}dt}

2. La reacción que se produce es concretamente la reacción

\boldsymbol{P_2=\dfrac{v_\mu}{v_0}}

El objetivo del modelo de Gillespie es obtener la información que nos diga qué reacciones se producen y en qué instante. El resultado de aplicar el método debe ser algo parecido a lo siguiente:

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La expresión génica vista por un físico II: Introducción al tratamiento estocástico

Otra entrada sobre el tratamiento de la expresión génica por parte de Pedro Fernández (@pedrokb_vr)

En la entrada anterior vimos cómo modelar matemáticamente el mecanismo por el cual un gen se traduce a una proteína basándonos en el enfoque determinista, así como los dos principales errores que se cometen al aplicar ese modelo: el uso de variables continuas y la no consideración de la aleatoriedad propia del proceso.

La expresión génica vista por un físico I

Para solucionar el problema al que habíamos llegado se introduce el cálculo de probabilidades de sucesos aleatorios en el enfoque estocástico. Empecemos desde abajo.

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Calor y trabajo… los amigos de la termodinámica

@EDocet del blog Experientia Docet ha hecho una pregunta muy interesante en twitter:

¿Existe el calor?

Esta es una cosa que siempre nos trae de cabeza porque se suele decir muchas veces que el calor sólo es otra forma de energía.  Eso es cierto, pero eso no implica que no sea necesario diferenciar entre distintas formas de energía.

En esta entrada vamos a explicar por qué en termodinámica diferenciamos entre calor y trabajo.

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