Embedding quantum simulators

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Simulación de la refrigeración en la estampación en caliente para una pieza de chapa.

[ES]El objetivo principal de este proyecto se centra en conseguir las características mecánicas requeridas por los componentes del chasis de los vehículos con una reducción de peso y mejora de productividad, para ellos es necesario simular el proceso de templado que se da durante la estampación en caliente de una pieza de chapa mediante utillajes con conductos de refrigeración. Para ello se ha utilizado el programa de elementos finitos ANSYS hasta obtener un proceso de embutición simulado que represente con una desviación dentro de los límites aceptables el comportamiento real de la chapa en la etapa de refrigeración. Como objetivo secundario se encuentra el afianzamiento de las bases teóricas de ciencia de materiales y la adquisición de más conocimientos relacionados con la transmisión de calor entre cuerpos sólidos, centrándose sobre todo en la distribución de temperaturas sobre la superficie de éstos. En una primera parte se tratarán los conceptos generales de la estampación en caliente y sus posibles variantes. También se explicará la necesidad del uso de nuevos materiales para la industria automovilística, así como la razón por la cual se utilizan conductos de refrigeración. A continuación, se definirá la geometría de la chapa a analizar, tanto las consecuentes geometrías de los utillajes, que tendrán diferentes distribuciones de conductos de refrigeración. Además se establecerán los criterios para realizar el análisis térmico transitorio del conjunto troquel – chapa – matriz. Una vez seleccionado el tipo de análisis se profundizará en su estudio, aplicándolo a los diferentes utillajes ya citados. Se analizarán los resultados obtenidos y los errores y se buscarán posibles alternativas. Finalmente, se procederá a sacar las conclusiones de la simulación realizada y se procederá a comparar los resultados obtenidos con las diferentes distribuciones de conductos de refrigeración en los utillajes.

Diseño de una máquina para la realización de ensayos de impacto.

[ES]El objetivo de este trabajo es plantear el diseño de una máquina para la realización de ensayos de impacto que pueda ser utilizada por el equipo Formula Student de la Escuela. El equipo necesita probar la valía de su parachoques en unas condiciones que este artefacto simulará. Para ello, tras justificar las soluciones elegidas mediante los cálculos correspondientes, nos valdremos del programa Solidworks. Con la ayuda de las ventajas de ese software se dibujará el diseño propuesto y se podrá analizar la máquina detalladamente.

Desarrollo de un prototipo de exoesqueleto básico activado con una señal cerebral.

[ES]En este documento se estudia el desarrollo de una aplicación electrónica para la ayuda a gente con movilidad reducida a través de unos sensores cerebrales que permitan el análisis de la iniciativa de la persona a realizar acciones que de otra manera no podría realizar. El concepto completo consiste en el diseño del sensor que el paciente se colocaría en la cabeza, el tratamiento de la información extraída y la actuación por medio de una solución mecánica, como un conjunto cilindro-pistón para el futuro desarrollo de un sistema de ayuda a la movilidad.

Insights into mechanism kinematics for protein motion simulation

Background: The high demanding computational requirements necessary to carry out protein motion simulations make it difficult to obtain information related to protein motion. On the one hand, molecular dynamics simulation requires huge computational resources to achieve satisfactory motion simulations. On the other hand, less accurate procedures such as interpolation methods, do not generate realistic morphs from the kinematic point of view. Analyzing a protein's movement is very similar to serial robots; thus, it is possible to treat the protein chain as a serial mechanism composed of rotational degrees of freedom. Recently, based on this hypothesis, new methodologies have arisen, based on mechanism and robot kinematics, to simulate protein motion. Probabilistic roadmap method, which discretizes the protein configurational space against a scoring function, or the kinetostatic compliance method that minimizes the torques that appear in bonds, aim to simulate protein motion with a reduced computational cost. Results: In this paper a new viewpoint for protein motion simulation, based on mechanism kinematics is presented. The paper describes a set of methodologies, combining different techniques such as structure normalization normalization processes, simulation algorithms and secondary structure detection procedures. The combination of all these procedures allows to obtain kinematic morphs of proteins achieving a very good computational cost-error rate, while maintaining the biological meaning of the obtained structures and the kinematic viability of the obtained motion. Conclusions: The procedure presented in this paper, implements different modules to perform the simulation of the conformational change suffered by a protein when exerting its function. The combination of a main simulation procedure assisted by a secondary structure process, and a side chain orientation strategy, allows to obtain a fast and reliable simulations of protein motion.

Hiri barneko desplazamenduetan LTE teknologiaren errendimendua aztertzeko ikerketa.

[EU]Proiektu honen helburu nagusia hirigune batean LTE teknologiaren errendimendua aztertzea da. Hau lortzeko, OMNeT++ eta SUMO softwareak batera lan egiteko integratu dira; horrela, konexio-puntu batekin LTE komunikazio bat abian duen ibilgailu baten edo gehiagoren ibilbideak simulatzen dira, atzerapena edo pakete-galera bezalako parametro esanguratsuak neurtzeko. Lortutako emaitzen laguntzaz, LTE teknologiaren kapazitatearen mugak aztertuko dira, erabiltzaileei QoS minimoa bermatzen diotenak zehaztuz.

Estudio de la recepción fija y portátil de la televisión digital mediante el uso de la tecnología LDM.

[Es]En este Trabajo de Fin de Grado se estudia el comportamiento de LDM (Layered Division Multiplexing) para la radiodifusión digital terrestre en los casos de recepción fijo y portátil. Para ello, se adapta un programa que recrea, de la forma más fiel posible, la capa física del sistema LDM. Este programa consta de múltiples parámetros que determinan las características de funcionamiento del sistema. Una vez adaptado, el programa se utiliza para simular el comportamiento del sistema en diferentes entornos de trabajo o canales (Gauss, Rice y Rayleigh) consiguiendo unos resultados que nos permiten evaluar las prestaciones del sistema en cada entorno.

Simulación de redes para el análisis de rendimiento en enlaces de datos bajo técnicas ARQ.

[ES]Hoy en día la simulación de elementos de red y de redes completas supone una herramienta esencial para las telecomunicaciones, pudiendo ayudar en el dimensionado y el análisis de las mismas, así como en el estudio de problemáticas y escenarios que puedan darse. Uno de estos puntos de gran interés para el estudio es ARQ, y más concretamente, las técnicas de Stop & Wait y Go Back N. Así pues, nace dentro del grupo de investigación NQAS la necesidad de elaborar un conjunto de simulaciones sobre estas técnicas, con especial interés sobre la recolección de datos relacionados con el rendimiento de las mismas. Se pretende diseñar y simular una serie de escenarios de red partiendo de módulos simples con funciones de envío, conmutación y recepción de paquetes, escalándolo gradualmente para aumentar las funcionalidades de los mismos, hasta conseguir el diseño e implementación de redes basadas en dicha arquitectura cuyos enlaces estén bajo la cobertura de instancias de protocolo ARQ (Stop & Wait, Go Back N). Se tratará el resultado de las simulaciones mediante la recolección de estadísticas relacionadas con rendimiento y desempeño de las técnicas.

Quantum Simulation of Dissipative Processes without Reservoir Engineering

We present a quantum algorithm to simulate general finite dimensional Lindblad master equations without the requirement of engineering the system-environment interactions. The proposed method is able to simulate both Markovian and non-Markovian quantum dynamics. It consists in the quantum computation of the dissipative corrections to the unitary evolution of the system of interest, via the reconstruction of the response functions associated with the Lindblad operators. Our approach is equally applicable to dynamics generated by effectively non-Hermitian Hamiltonians. We confirm the quality of our method providing specific error bounds that quantify its accuracy.

von Neumann spin measurements with Rashba fields

We show that dynamics in the spin-orbit coupling field simulate the von Neumann measurement of a particle spin. We demonstrate how the measurement influences the spin and coordinate evolution of a particle by comparing two examples of such a procedure. The first example is a simultaneous measurement of spin components, sigma(x) and sigma(y), corresponding to non-commuting operators, which cannot be accurately obtained together at a given time instant due to the Heisenberg uncertainty ratio. By mapping spin dynamics onto a spatial walk, such a procedure determines measurement-time averages of sigma(x) and sigma(y), which can already be precisely evaluated in a single short-time measurement. The other, qualitatively different, example is the spin of a one-dimensional particle in a magnetic field. Here, the measurement outcome depends on the angle between the spin-orbit coupling and magnetic fields. These results can be applied to studies of spin-orbit coupled cold atoms and electrons in solids.