Un nuevo estudio realizado por físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts tecnología (MIT) y colaboradores para medir la geometría cuántica de electrones en sólidos. La investigación proporciona información sobre la forma y el comportamiento de electrones Dentro de materiales cristalinos a nivel cuántico. Según el estudio, la ingeniería cuántica, que antes se limitaba a predicciones teóricas, se ha observado directamente, lo que ha permitido formas sin precedentes de manipular las propiedades de los materiales cuánticos.
Nuevos caminos para la investigación de materiales cuánticos
el el estudia Fue publicado en Nature Physics el 25 de noviembre. Según lo descrito por Ricardo Comin, profesor asociado de desarrollo profesional, promoción de 1947 Física En el MIT, el logro es un avance importante en la ciencia de materiales cuánticos. En una entrevista con el Laboratorio de Investigación de Materiales del MIT, Comin destacó que su equipo ha desarrollado un plan para obtener información completamente nueva sobre sistemas cuánticos. La metodología utilizada puede aplicarse a una amplia gama de Cantidad Materiales más allá de los probados en este estudio.
Las innovaciones técnicas permiten la medición directa
el investigación Los investigadores utilizaron espectroscopia de fotoemisión con resolución de ángulo (ARPES), una técnica que Komin y sus colegas habían utilizado anteriormente para examinar propiedades cuánticas. El equipo modificó ARPES para medir directamente la geometría cuántica en un material conocido como metal kagome, que tiene una estructura reticular con propiedades electrónicas únicas. Esta medición fue posible gracias a la colaboración entre experimentalistas y teóricos de múltiples instituciones, incluida Corea del Sur, durante la pandemia, señaló Minju Kang, primer autor del artículo y becario postdoctoral Kavli en la Universidad de Cornell.
Estos experimentos confirman los esfuerzos colaborativos y beneficiosos realizados para lograr este logro científico. Este avance ofrece nuevas posibilidades para comprender el comportamiento cuántico de los materiales, allanando el camino para innovaciones en informática, electrónica y tecnologías magnéticas, como informa la revista Nature Physics.
Satélite avanzado de imágenes de rayos X (eje) dirigido por el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial (MKI) del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), es ahora finalista del último programa Probe Explorers de la NASA. Esta misión, respaldada por una colaboración entre MKI, la Universidad de Maryland y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, tiene como objetivo explorar los secretos más profundos del universo. Si se aprueba, AXIS seguirá adelante con un estudio conceptual de un año, con el objetivo de un posible lanzamiento en 2032 y un presupuesto esperado de mil millones de dólares.
Explorando nuevas fronteras en la astronomía de rayos X
Con Irene Cara, A. con Astrofísico y profesor asociado, como investigador principal adjunto. misión del eje Está destinado a revolucionar los rayos X. astronomía. el Satélites La tecnología avanzada le permitirá detectar un evento cósmico invisible. Ayudará a remontarse a los orígenes de los agujeros negros masivos y de los intensos eventos galácticos. Ella cree que AXIS está preparado para responder antiguas preguntas que dan forma a la astrofísica moderna.
Avances tecnológicos pioneros
Un componente central de las capacidades de AXIS es el CCD de plano focal, una matriz de imágenes avanzada desarrollada con el apoyo del Laboratorio Lincoln del MIT y la Universidad de Stanford. Con una velocidad 100 veces más rápida que los dispositivos anteriores, este sensor avanzado capturará cantidades masivas de datos de rayos X, proporcionando una visión de objetos distantes y débiles con una resolución incomparable. El plano focal trabajará con el espejo AXIS para descubrir los detalles más pequeños del mundo de los rayos X, sentando las bases para futuras misiones.
Construyendo sobre un legado de éxito
La misión AXIS se basa en la experiencia de MKI en tecnología de imágenes demostrada previamente en misiones importantes como el Observatorio de rayos X Chandra y el Satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (tess). Eric Miller, que dirige el equipo de cámaras, cree que este proyecto hará avanzar enormemente el progreso científico y tecnológico, marcando una nueva era en la investigación astrofísica. La misión AXIS está preparada para tener un impacto duradero, sentando las bases fundamentales para futuras exploraciones del universo.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (con) ha logrado avances pioneros en el campo de la impresión 3D de electrónica activa sin necesidad de hardware tradicional Semiconductores Materiales. Este logro incluye la creación de puertas lógicas impresas en 3D, que son componentes esenciales utilizados para procesar tareas dentro de dispositivos electrónicos. En lugar de depender de procesos de fabricación tradicionales, estas puertas lógicas se producen utilizando técnicas de impresión 3D estándar y un polímero biodegradable. Este movimiento acerca todo el concepto de electrónica impresa en 3D a la realidad, ofreciendo posibilidades interesantes para la producción de productos electrónicos accesibles y descentralizados.
Puertas lógicas sin semiconductores
El equipo de investigación del MIT, dirigido por Luis Fernando Velásquez-García de Microsystems tecnología Los laboratorios han desarrollado puertas lógicas utilizando un polímero recubierto de cobre, evitando el uso de semiconductores tradicionales como el silicio. Estas puertas realizan operaciones de conmutación básicas, similares a cómo funcionan los transistores de silicio en los dispositivos electrónicos cotidianos. Si bien estos componentes impresos en 3D aún no están a la par con la silicona Transistores En términos de rendimiento, se pueden utilizar eficazmente en operaciones menos complejas, como controlar la velocidad del motor.
La innovación radica en la capacidad de imprimir en 3D estos dispositivos utilizando materiales económicos y respetuosos con el medio ambiente, lo que puede permitir que la electrónica se fabrique de una manera más sostenible y asequible. La idea es democratizar la producción, permitiendo a particulares, empresas y pequeños laboratorios imprimir sus propios dispositivos.
El futuro de la electrónica totalmente impresa
A pesar de las limitaciones actuales, como la incapacidad de miniaturizar estos componentes a la nanoescala de los transistores convencionales, el potencial de las puertas lógicas impresas en 3D es enorme. El equipo de investigación del MIT ya ha exploración Más desarrollos para crear circuitos más complejos y, eventualmente, dispositivos impresos en 3D completamente funcionales.
Esta tecnología, si se perfecciona, podría revolucionar la forma en que se fabrican los dispositivos electrónicos, haciendo posible imprimir dispositivos activos sin la necesidad de costosas instalaciones a gran escala. Las implicaciones para industrias que van desde la electrónica de consumo hasta la atención médica y más podrían ser enormes, ya que esta innovación reduce el costo y la complejidad de la producción de dispositivos.
Modelo estructural de proteína verde fluorescente, elemento fundamental en biotecnología.Copyright: Biblioteca de imágenes científicas/Laguna Design
a inteligencia artificial (Inteligencia Artificial) modelo parlante El lenguaje de las proteínas. – Una de las mayores aplicaciones desarrolladas hasta la fecha para la biología: se ha utilizado para crear nuevas moléculas fluorescentes.
La oferta de prueba de principio fue anunciada este mes por EvolutionaryScale, con sede en la ciudad de Nueva York, junto con $142 millones en nuevos fondos para aplicar su modelo a… Desarrollo de fármacosLa empresa, fundada por científicos que anteriormente trabajaron en el gigante tecnológico Meta, se especializa en aplicar modelos de aprendizaje automático de vanguardia entrenados en lenguaje e imágenes a datos biológicos.
Las herramientas de IA están diseñando proteínas completamente nuevas que podrían transformar la medicina
“Queremos crear herramientas que puedan hacer que la biología sea programable”, dice Alex Reeves, científico jefe de la compañía, quien ha sido parte del esfuerzo de Meta para aplicar inteligencia artificial a datos biológicos.
La herramienta de inteligencia artificial de EvolutionaryScale, llamada ESM3, es lo que se conoce como modelo de lenguaje de proteínas. Fue entrenado en más de 2.700 millones de secuencias y estructuras de proteínas, así como en información sobre las funciones de estas proteínas. El formulario se puede utilizar Creando proteínas Para especificaciones proporcionadas por los usuarios, similar al texto generado por chatbots como ChatGPT.
“Este será uno de los modelos de IA en biología al que todo el mundo prestará atención”, afirma Anthony Jeter, biólogo computacional de la Universidad de Wisconsin-Madison.
brillante
Reeves y sus colegas habían trabajado en iteraciones anteriores del modelo ESM en Meta, pero comenzaron a trabajar por su cuenta el año pasado, después de que Meta terminara su trabajo en esta área. Anteriormente utilizaron el modelo ESM-2 para crear el modelo ESM-2. Una base de datos de libre acceso que contiene 600 millones de estructuras proteicas predichas1Desde entonces, otros equipos han utilizado versiones de ESM-1 para diseñar anticuerpos con actividad mejorada contra patógenos, incluido el SARS-CoV-2.2 y rediseñar proteínas “anti-CRISPR” para mejorar la eficiencia de las herramientas de edición de genes3.
Este año, otra empresa especializada en IA en biología, Profluent en Berkeley, California, utilizó su modelo de lenguaje de proteínas para crear nuevas proteínas de edición de genes inspiradas en CRISPR, y puso una de estas moléculas a disposición de su uso de forma gratuita.
Para probar su último modelo, el equipo de Reeves se propuso probar otra herramienta biotecnológica: la proteína verde fluorescente (GFP), que absorbe la luz azul y brilla en verde. Los investigadores aislaron la proteína verde fluorescente en la década de 1960 a partir de medusas bioluminiscentes. Igual victoriaInvestigaciones posteriores, que recibieron el Premio Nobel con este descubrimiento, mostraron cómo la proteína verde fluorescente podía marcar otras proteínas cuando se observaban al microscopio, explicaron las bases moleculares de la fluorescencia de las proteínas y desarrollaron versiones artificiales de la proteína que brillan más intensamente y en Colores diferentes.
Desde entonces, los investigadores han identificado otras proteínas fluorescentes con una forma similar, todas las cuales comparten un núcleo de “pigmento” emisor y absorbente de luz rodeado por un andamio en forma de barril. El equipo de Reeves pidió a ESM3 que creara ejemplos de proteínas similares a proteínas fluorescentes verdes que contengan un conjunto de aminoácidos clave que se encuentran en el cromóforo de la proteína fluorescente verde.
Los investigadores sintetizaron 88 de los diseños más prometedores y midieron su capacidad de fluorescencia. La mayoría no tuvo éxito, pero un diseño, diferente de las proteínas fluorescentes conocidas, brillaba débilmente, unas 50 veces más débil que las formas naturales de GFP. Utilizando la secuencia de esta molécula como punto de partida, los investigadores encargaron al ESM3 la tarea de mejorar su trabajo. Cuando los investigadores hicieron alrededor de 100 de los diseños resultantes, muchos eran tan brillantes como la GFP natural, que sigue siendo mucho más débil que las variantes diseñadas en laboratorio.
Se prevé que una de las proteínas más brillantes diseñadas por ESM3, llamada esmGFP, tenga una estructura similar a la de las proteínas fluorescentes naturales. Sin embargo, su secuencia de aminoácidos es muy diferente y coincide con menos del 60% de las secuencias de proteínas fluorescentes más estrechamente relacionadas en su conjunto de datos de entrenamiento. Se publicó una preimpresión en el servidor bioRxiv.4Reeves y sus colegas dicen que, basándose en las tasas de mutación naturales, este nivel de variación de secuencia equivale a “más de 500 millones de años de evolución”.
Pero Jeter teme que esta comparación sea una forma inútil y quizás engañosa de describir el producto de un modelo de IA de vanguardia. “Suena aterrador cuando se piensa en la IA y en la aceleración del desarrollo”, afirma. “Siento que sobreestimar lo que hace un modelo puede ser perjudicial para el campo y potencialmente peligroso para el público”.
Reeves sostiene que la generación de nuevas proteínas mediante la duplicación de diferentes secuencias por parte de ESM3 es similar a la evolución. “Creemos que es interesante la perspectiva que necesitaría la naturaleza para poder generar algo como esto”, añade.
Umbral de riesgo
El ESM-3 se encuentra entre los primeros modelos de IA biológica que utiliza suficiente potencia informática durante su entrenamiento para obligar a los desarrolladores a notificar e informar al gobierno de EE. UU. Medidas de mitigación de riesgosSegún una orden ejecutiva presidencial emitida en 2023, EvolutionaryScale dice que ya ha estado en contacto con la Oficina de Política Científica y Tecnológica de EE. UU.
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La versión de ESM3 que supera este umbral, que consta de alrededor de 100 mil millones de parámetros o variables que el modelo utiliza para representar relaciones entre secuencias, no está disponible públicamente. Para una versión más pequeña y de código abierto, se excluyeron del entrenamiento ciertas secuencias, como las que pertenecen a virus y la lista de patógenos y toxinas preocupantes del gobierno de EE. UU. ESM3-open, que los científicos pueden descargar y ejecutar de forma independiente en cualquier lugar, tampoco puede generar tales proteínas.
Martin Pachisa, biólogo estructural del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana, está entusiasmado de empezar a trabajar con ESM3. Señala que es uno de los primeros modelos biológicos que permite a los investigadores especificar diseños utilizando descripciones en lenguaje natural de sus propiedades y funciones, y está interesado en ver cómo funcionan experimentalmente estas y otras características.
A Basisa le impresionó que EvolutionaryScale lanzara una versión de código abierto de ESM3 y una descripción clara de cómo entrenar la versión más grande. Pero un modelo más grande requeriría vastos recursos informáticos para desarrollarse de forma independiente, afirmó. “Ningún laboratorio académico podrá replicarlo”.
Reeves espera aplicar ESM-3 a otros diseños. Será interesante ver cómo resulta ESM-3, dice Pachesa, quien formó parte del equipo que utilizó un paradigma de lenguaje de proteínas diferente para crear nuevas proteínas CRISPR. Reeves imagina aplicaciones en sostenibilidad (un vídeo en su sitio web muestra el diseño de enzimas que comen plástico) y en el desarrollo de anticuerpos y otros medicamentos basados en proteínas. “Es realmente un modelo a la vanguardia”, afirma.
Justo cuando pensaba que lo había visto todo en lo que respecta al robo de criptomonedas, dos hermanos que estudian en el MIT descubrieron una forma completamente nueva de robar millones.
Según el Departamento de Justicia de Estados Unidos (DOJ) anuncio El miércoles, Anton Berer-Bueno y James Berer-Bueno fueron acusados de conspiración para cometer fraude electrónico, fraude electrónico y conspiración para cometer lavado de dinero. Los hermanos supuestamente encontraron una manera de explotar la cadena de bloques Ethereum y, como resultado, robaron $25 millones en criptomonedas.
“Como alegamos, el plan de los acusados pone en duda la integridad de la cadena de bloques”, dijo en un comunicado el fiscal federal Damian Williams para el Distrito Sur de Nueva York. “Se alega que la mayoría de las universidades más prestigiosas del mundo utilizaron sus habilidades y educación especializadas para manipular los protocolos en los que confían millones de usuarios de Ethereum en todo el mundo”.
“Una vez que pusieron su plan en acción, el robo tardó sólo 12 segundos en completarse”, continuó Williams. “Este supuesto esquema es nuevo y no ha sido acusado anteriormente”.
Cómo dos estudiantes del MIT explotaron la cadena de bloques Ethereum
Si bien una parte de la trama de los hermanos puede durar sólo 12 segundos,… Acusación del Departamento de Justicia Explica que planearon y prepararon meticulosamente durante varios meses para explotar con éxito la cadena de bloques Ethereum.
En la cadena de bloques Ethereum, las transacciones no se verifican en orden cronológico, sino por su “valor máximo extraíble” o MEV, que es esencialmente la cantidad de valor que los validadores pueden obtener de una transacción. Los validadores verifican las transacciones y, a su vez, agregan nuevos bloques a la cadena de bloques.
Velocidad de la luz triturable
Según el Departamento de Justicia, los dos estudiantes del MIT explotaron una vulnerabilidad en MEV-Boost, un software de código abierto utilizado por el 90 por ciento de los validadores de Ethereum. Al descubrir el exploit, Anton y James Berer-Bueno crearon una cadena de auditores utilizando empresas fantasma para ocultar sus identidades. El Departamento de Justicia afirma que les tomó “varios meses” prepararse para su plan.
Los hermanos Peraire-Bueno pusieron en marcha su complot creando “transacciones cebo” para engañar a los “comerciantes víctimas” para que revelen sus comportamientos comerciales.
En abril de 2023, los dos robaron 25 millones de dólares en criptomonedas “atrayendo” a los robots MEV de los comerciantes víctimas con ocho transacciones que contenían “criptomonedas ilíquidas” para avanzar y luego convertirlas en monedas estables y otras criptomonedas líquidas. Estas “transacciones de atracción” agregadas de los hermanos fueron programadas para ser verificadas por uno de sus auditores.
A partir de ahí, los hermanos explotaron aún más el sistema falsificando firmas para engañar al relé de la cadena de bloques para que liberara información de la transacción, que luego manipularon. Como resultado, Anton y James Berer-Bueno se fugaron con 25 millones de dólares y comenzaron a tomar medidas adicionales para ocultar su presunto crimen.
“Estos hermanos supuestamente cometieron una manipulación única en su tipo de la cadena de bloques Ethereum al acceder de manera fraudulenta a transacciones pendientes, alterar el movimiento de la moneda electrónica y, en última instancia, robar 25 millones de dólares en criptomonedas de sus víctimas”, dijo el agente especial estadounidense. dijo Thomas Fattorosso de la Oficina de Investigaciones Criminales del IRS (IRS-CI) en Nueva York en un comunicado. “En este caso, la Unidad Cibernética del IRS-CI en Nueva York simplemente rastreó el dinero”.
Según el Departamento de Justicia, los dos dejaron un rastro de pruebas incriminatorias, incluido un documento que detalla la explotación con todo detalle, dividiendo su plan en “cuatro etapas”: cebo, desbloqueo, investigación y difusión.
Además, en las semanas y meses posteriores al exploit, el historial de búsqueda de los hermanos reveló consultas de términos como “mejores abogados de criptomonedas”, “estatuto de limitaciones para fraude electrónico”, “lavado de dinero” y “base de datos de direcciones Ethereum fraudulentas”. Y busca. Relacionado con países con los que Estados Unidos ha celebrado acuerdos de extradición.
Los dos se enfrentan a hasta veinte años de prisión por cada cargo.
