Molecular prototypes for spin-based CNOT and SWAP quantum gates

We show that a chemically engineered structural asymmetry in [Tb2] molecular clusters renders the two weakly coupled Tb3+ spin qubits magnetically inequivalent. The magnetic energy level spectrum of these molecules meets then all conditions needed to realize a universal CNOT quantum gate. A proposal to realize a SWAP gate within the same molecule is also discussed. Electronic paramagnetic resonance experiments confirm that CNOT and SWAP transitions are not forbidden.

Catalytic gates for gas sensors based on SiC technology

En este trabajo se presenta un estudio químico y estructural de las capas metálicas de Pt y TaSix utilizadas como puerta catalítica en sensores de gas de alta temperatura basados en dispositivos MOS de SiC. Para ello se han depositado capas de diferentes espesores sobre substratos de Si. Los resultados muestran que con la reducción del espesor de Pt y con un recocido se consigue aumentar la rugosidad de las capas de puerta, lo que debería aumentar la sensibilidad y la velocidad de respuesta de los dispositivos que las incorporasen. Otro efecto del recocido es la transformación química del material de la puerta que, para capas delgadas de Pt con TaSix, produce la transformación total Pt en Pt2Ta, lo que podría afectar a las características catalíticas de la puerta. Los primeros resultados eléctricos indican que, a pesar de que las capas de Pt empleadas son gruesas y compactas, los diodos MOS túnel de SiC son sensibles a los gases CO y NO2, aunque presentan una velocidad de respuesta bastante lenta.

Optimització i implementació en Simulink de l'adquisició d'un senyal GPS amb blocs FFT

Aquest projecte es tracta de la optimització i la implementació de l’etapa d’adquisició d’un receptor GPS. També inclou una revisió breu del sistema GPS i els seus principis de funcionament. El procés d’adquisició s’ha estudiat amb detall i programat en els entorns de treball Matlab i Simulink. El fet d’implementar aquesta etapa en dos entorns diferents ha estat molt útil tant de cara a l’aprenentatge com també per la comprovació dels resultats obtinguts. El principal objectiu del treball és el disseny d’un model Simulink que es capaç d’adquirir una senyal capturada amb hardware real. En realitat, s’han fet dues implementacions: una que utilitza blocs propis de Simulink i l’altra que utilitza blocs de la llibreria Xilinx. D’aquesta manera, posteriorment, es facilitaria la transició del model a la FPGA utilitzant l’entorn ISE de Xilinx. La implementació de l’etapa d’adquisició es basa en el mètode de cerca de fase de codi en paral·lel, el qual empra la operació correlació creuada mitjançant la transformada ràpida de Fourier (FFT). Per aquest procés es necessari realitzar dues transformades (per a la senyal entrant i el codi de referència) i una antitransformada de Fourier (per al resultat de la correlació). Per tal d’optimitzar el disseny s’utilitza un bloc FFT, ja que tres blocs consumeixen gran part dels recursos d’una FPGA. En lloc de replicar el bloc FFT, en el model el bloc és compartit en el temps gràcies a l’ús de buffers i commutadors, com a resultat la quantitat de recursos requerits per una implementació en una FPGA es podria reduir considerablement.

Comprovador semiautomàtic per a automatisme de control de portes

L’objectiu d’aquest projecte és el de dissenyar un comprovador semiautomàtic per a un model d’automatisme que controla l’obertura i el tancament d’una porta. Aquest automatisme requereix d’una verificació de qualitat abans de ser introduït al mercat. La seva comprovació manual és lenta. L’objectiu principal del comprovador, és el de reduir aquest temps de test en almenys un 50% i fer més fàcil la detecció dels errors. El comprovador consta d’un suport per a l’automatisme que transmet els seus punts crítics a una placa de control. Conté un microcontrolador PIC16F887 que gestiona totes les entrades i sortides provinents de l’automatisme. També controla una pantalla LCD de 16x2 caràcters, que mostra els passos a seguir del test i si hi ha algun error. Es fa el disseny d’aquesta placa des de el hardware fins al software. Els resultats del projecte són satisfactoris, ja que compleix els objectius marcats i és un sistema que s’utilitza en l’empresa on es fabriquen aquests automatismes de control de portes.

Identification of myxobacteria-derived HIV inhibitors by a high-throughput two-step infectivity assay

Drug-resistance and therapy failure due to drug-drug interactions are the main challenges in current treatment against Human Immunodeficiency Virus (HIV) infection. As such, there is a continuous need for the development of new and more potent anti-HIV drugs. Here we established a high-throughput screen based on the highly permissive TZM-bl cell line to identify novel HIV inhibitors. The assay allows discriminating compounds acting on early and/or late steps of the HIV replication cycle. The platform was used to screen a unique library of secondary metabolites derived from myxobacteria. Several hits with good anti-HIV profiles were identified. Five of the initial hits were tested for their antiviral potency. Four myxobacterial compounds, sulfangolid C, soraphen F, epothilon D and spirangien B, showed EC50 values in the nM range with SI > 15. Interestingly, we found a high amount of overlapping hits compared with a previous screen for Hepatitis C Virus (HCV) using the same library. The unique structures and mode-of-actions of these natural compounds make myxobacteria an attractive source of chemicals for the development of broad-spectrum antivirals. Further biological and structural studies of our initial hits might help recognize smaller drug-like derivatives that in turn could be synthesized and further optimized.

EDUMAT: Fòrum sobre Educació Matemàtica. Una eina electrònica al servei de la comunitat de professionals de l'Educació Matemàtica.

EDUMAT va sorgir d'una iniciativa personal, en el marc del Departament de Didàctica de les Ciències Experimentals i de les Matemàtiques de la Universitat de Barcelona, el mes de novembre de 1998. No es tracta d'una iniciativa pionera. Dues llistes modèliques van precedir EDUMAT: l'una a la Universitat de Barcelona, que funciona des del 1995, el Fòrum sobre la Docència Universitària, coordinat per la professora Begoña Gros, que va ser presentat a Temps d'Educació, nº 16. 1, en l'àmbit de l'educació matemàtica, també des del 1995, funciona un altre fòrum internacional de debat coordinat per Peter Gates, de la Universitat de Nottingham, a Anglaterra. I les llistes de distribució a Internet es compten per milers.

Modeling and manufacturability assessment of bistable quantum-dot cells

We have investigated the behavior of bistable cells made up of four quantum dots and occupied by two electrons, in the presence of realistic confinement potentials produced by depletion gates on top of a GaAs/AlGaAs heterostructure. Such a cell represents the basic building block for logic architectures based on the concept of quantum cellular automata (QCA) and of ground state computation, which have been proposed as an alternative to traditional transistor-based logic circuits. We have focused on the robustness of the operation of such cells with respect to asymmetries derived from fabrication tolerances. We have developed a two-dimensional model for the calculation of the electron density in a driven cell in response to the polarization state of a driver cell. Our method is based on the one-shot configuration-interaction technique, adapted from molecular chemistry. From the results of our simulations, we conclude that an implementation of QCA logic based on simple ¿hole arrays¿ is not feasible, because of the extreme sensitivity to fabrication tolerances. As an alternative, we propose cells defined by multiple gates, where geometrical asymmetries can be compensated for by adjusting the bias voltages. Even though not immediately applicable to the implementation of logic gates and not suitable for large scale integration, the proposed cell layout should allow an experimental demonstration of a chain of QCA cells.

Comprovador semiautomàtic per a automatisme de control de portes

L’objectiu d’aquest projecte és el de dissenyar un comprovador semiautomàtic per a un model d’automatisme que controla l’obertura i el tancament d’una porta. Aquest automatisme requereix d’una verificació de qualitat abans de ser introduït al mercat. La seva comprovació manual és lenta. L’objectiu principal del comprovador, és el de reduir aquest temps de test en almenys un 50% i fer més fàcil la detecció dels errors. El comprovador consta d’un suport per a l’automatisme que transmet els seus punts crítics a una placa de control. Conté un microcontrolador PIC16F887 que gestiona totes les entrades i sortides provinents de l’automatisme. També controla una pantalla LCD de 16x2 caràcters, que mostra els passos a seguir del test i si hi ha algun error. Es fa el disseny d’aquesta placa des de el hardware fins al software. Els resultats del projecte són satisfactoris, ja que compleix els objectius marcats i és un sistema que s’utilitza en l’empresa on es fabriquen aquests automatismes de control de portes.