The spectrum of an open vertex model based on the U(q)[SU(2)] algebra at roots of unity

We study the exact solution of an N-state vertex model based on the representation of the U(q)[SU(2)] algebra at roots of unity with diagonal open boundaries. We find that the respective reflection equation provides us one general class of diagonal K-matrices having one free-parameter. We determine the eigenvalues of the double-row transfer matrix and the respective Bethe ansatz equation within the algebraic Bethe ansatz framework. The structure of the Bethe ansatz equation combine a pseudomomenta function depending on a free-parameter with scattering phase-shifts that are fixed by the roots of unity and boundary variables. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cooperative scattering by cold atoms

We have studied the interplay between disorder and cooperative scattering for the single scattering limit in the presence of a driving laser. Analytical results have been derived and we have observed cooperative scattering effects in a variety of experiments, ranging from thermal atoms in an optical dipole trap, atoms released from a dark MOT and atoms in a BEC, consistent with our theoretical predictions.

Generation of nonground-state condensates and adiabatic paradox

The problem of resonant generation of nonground-state condensates is addressed aiming at resolving the seeming paradox that arises when one resorts to the adiabatic representation. In this picture, the eigenvalues and eigenfunctions of a time-dependent Gross-Pitaevskii Hamiltonian are also functions of time. Since the level energies vary in time, no definite transition frequency can be introduced. Hence no external modulation with a fixed frequency can be made resonant. Thus, the resonant generation of adiabatic coherent modes is impossible. However, this paradox occurs only in the frame of the adiabatic picture. It is shown that no paradox exists in the properly formulated diabatic representation. The resonant generation of diabatic coherent modes is a well defined phenomenon. As an example, the equations are derived, describing the generation of diabatic coherent modes by the combined resonant modulation of the trapping potential and atomic scattering length.

One-dimensional trapped atoms: critical coupling parameter and critical number of particles

In this paper we consider the case of a Bose gas in low dimension in order to illustrate the applicability of a method that allows us to construct analytical relations, valid for a broad range of coupling parameters, for a function which asymptotic expansions are known. The method is well suitable to investigate the problem of stability of a collection of Bose particles trapped in one- dimensional configuration for the case where the scattering length presents a negative value. The eigenvalues for this interacting quantum one-dimensional many particle system become negative when the interactions overcome the trapping energy and, in this case, the system becomes unstable. Here we calculate the critical coupling parameter and apply for the case of Lithium atoms obtaining the critical number of particles for the limit of stability.

Modification of radiation pressure due to cooperative scattering of light

Cooperative spontaneous emission of a single photon from a cloud of N atoms modifies substantially the radiation pressure exerted by a far-detuned laser beam exciting the atoms. On one hand, the force induced by photon absorption depends on the collective decay rate of the excited atomic state. On the other hand, directional spontaneous emission counteracts the recoil induced by the absorption. We derive an analytical expression for the radiation pressure in steady-state. For a smooth extended atomic distribution we show that the radiation pressure depends on the atom number via cooperative scattering and that, for certain atom numbers, it can be suppressed or enhanced. Cooperative scattering of light by extended atomic clouds can become important in the presence of quasi-resonant light and could be addressed in many cold atoms experiments.

Instability of equilibrium points of some Lagrangian systems

In this work we show that, if L is a natural Lagrangian system such that the k-jet of the potential energy ensures it does not have a minimum at the equilibrium and such that its Hessian has rank at least n - 2, then there is an asymptotic trajectory to the associated equilibrium point and so the equilibrium is unstable. This applies, in particular, to analytic potentials with a saddle point and a Hessian with at most 2 null eigenvalues. The result is proven for Lagrangians in a specific form, and we show that the class of Lagrangians we are interested can be taken into this specific form by a subtle change of spatial coordinates. We also consider the extension of this results to systems subjected to gyroscopic forces. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Iteration of closed geodesics in stationary Lorentzian manifolds

Following the lines of Bott in (Commun Pure Appl Math 9:171-206, 1956), we study the Morse index of the iterates of a closed geodesic in stationary Lorentzian manifolds, or, more generally, of a closed Lorentzian geodesic that admits a timelike periodic Jacobi field. Given one such closed geodesic gamma, we prove the existence of a locally constant integer valued map Lambda(gamma) on the unit circle with the property that the Morse index of the iterated gamma(N) is equal, up to a correction term epsilon(gamma) is an element of {0,1}, to the sum of the values of Lambda(gamma) at the N-th roots of unity. The discontinuities of Lambda(gamma) occur at a finite number of points of the unit circle, that are special eigenvalues of the linearized Poincare map of gamma. We discuss some applications of the theory.

A canonical form for nonderogatory matrices under unitary similarity

A square matrix is nonderogatory if its Jordan blocks have distinct eigenvalues. We give canonical forms for (1) nonderogatory complex matrices up to unitary similarity, and (2) pairs of complex matrices up to similarity, in which one matrix has distinct eigenvalues. The types of these canonical forms are given by undirected and, respectively, directed graphs with no undirected cycles. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

An eigenvalue problem for the biharmonic operator on Z(2)-symmetric regions

In this work we show that the eigenvalues of the Dirichlet problem for the biharmonic operator are generically simple in the set Of Z(2)-symmetric regions of R-n, n >= 2, with a suitable topology. To accomplish this, we combine Baire`s lemma, a generalised version of the transversality theorem, due to Henry [Perturbation of the boundary in boundary value problems of PDEs, London Mathematical Society Lecture Note Series 318 (Cambridge University Press, 2005)], and the method of rapidly oscillating functions developed in [A. L. Pereira and M. C. Pereira, Mat. Contemp. 27 (2004) 225-241].

Uso da análise discriminante regularizada (RDA) no reconhecimento de padrões em imagens digitais hiperespectral de sensoriamento remoto

Em cenas naturais, ocorrem com certa freqüência classes espectralmente muito similares, isto é, os vetores média são muito próximos. Em situações como esta, dados de baixa dimensionalidade (LandSat-TM, Spot) não permitem uma classificação acurada da cena. Por outro lado, sabe-se que dados em alta dimensionalidade [FUK 90] tornam possível a separação destas classes, desde que as matrizes covariância sejam suficientemente distintas. Neste caso, o problema de natureza prática que surge é o da estimação dos parâmetros que caracterizam a distribuição de cada classe. Na medida em que a dimensionalidade dos dados cresce, aumenta o número de parâmetros a serem estimados, especialmente na matriz covariância. Contudo, é sabido que, no mundo real, a quantidade de amostras de treinamento disponíveis, é freqüentemente muito limitada, ocasionando problemas na estimação dos parâmetros necessários ao classificador, degradando portanto a acurácia do processo de classificação, na medida em que a dimensionalidade dos dados aumenta. O Efeito de Hughes, como é chamado este fenômeno, já é bem conhecido no meio científico, e estudos vêm sendo realizados com o objetivo de mitigar este efeito. Entre as alternativas propostas com a finalidade de mitigar o Efeito de Hughes, encontram-se as técnicas de regularização da matriz covariância. Deste modo, técnicas de regularização para a estimação da matriz covariância das classes, tornam-se um tópico interessante de estudo, bem como o comportamento destas técnicas em ambientes de dados de imagens digitais de alta dimensionalidade em sensoriamento remoto, como por exemplo, os dados fornecidos pelo sensor AVIRIS. Neste estudo, é feita uma contextualização em sensoriamento remoto, descrito o sistema sensor AVIRIS, os princípios da análise discriminante linear (LDA), quadrática (QDA) e regularizada (RDA) são apresentados, bem como os experimentos práticos dos métodos, usando dados reais do sensor. Os resultados mostram que, com um número limitado de amostras de treinamento, as técnicas de regularização da matriz covariância foram eficientes em reduzir o Efeito de Hughes. Quanto à acurácia, em alguns casos o modelo quadrático continua sendo o melhor, apesar do Efeito de Hughes, e em outros casos o método de regularização é superior, além de suavizar este efeito. Esta dissertação está organizada da seguinte maneira: No primeiro capítulo é feita uma introdução aos temas: sensoriamento remoto (radiação eletromagnética, espectro eletromagnético, bandas espectrais, assinatura espectral), são também descritos os conceitos, funcionamento do sensor hiperespectral AVIRIS, e os conceitos básicos de reconhecimento de padrões e da abordagem estatística. No segundo capítulo, é feita uma revisão bibliográfica sobre os problemas associados à dimensionalidade dos dados, à descrição das técnicas paramétricas citadas anteriormente, aos métodos de QDA, LDA e RDA, e testes realizados com outros tipos de dados e seus resultados.O terceiro capítulo versa sobre a metodologia que será utilizada nos dados hiperespectrais disponíveis. O quarto capítulo apresenta os testes e experimentos da Análise Discriminante Regularizada (RDA) em imagens hiperespectrais obtidos pelo sensor AVIRIS. No quinto capítulo são apresentados as conclusões e análise final. A contribuição científica deste estudo, relaciona-se à utilização de métodos de regularização da matriz covariância, originalmente propostos por Friedman [FRI 89] para classificação de dados em alta dimensionalidade (dados sintéticos, dados de enologia), para o caso especifico de dados de sensoriamento remoto em alta dimensionalidade (imagens hiperespectrais). A conclusão principal desta dissertação é que o método RDA é útil no processo de classificação de imagens com dados em alta dimensionalidade e classes com características espectrais muito próximas.

Filtro kl/dvs para atenuação do ruído "ground roll"

In geophysics there are several steps in the study of the Earth, one of them is the processing of seismic records. These records are obtained through observations made on the earth surface and are useful for information about the structure and composition of the inaccessible parts in great depths. Most of the tools and techniques developed for such studies has been applied in academic projects. The big problem is that the seismic processing power unwanted, recorded by receivers that do not bring any kind of information related to the reflectors can mask the information and/or generate erroneous information from the subsurface. This energy is known as unwanted seismic noise. To reduce the noise and improve a signal indicating a reflection, without losing desirable signals is sometimes a problem of difficult solution. The project aims to get rid of the ground roll noise, which shows a pattern characterized by low frequency, low rate of decay, low velocity and high amplituds. The Karhunen-Loève Transform is a great tool for identification of patterns based on the eigenvalues and eigenvectors. Together with the Karhunen-Loève Transform we will be using the Singular Value Decomposition, since it is a great mathematical technique for manipulating data

Comparação de modelos de regressão aleatória para estimação de parâmetros genéticos em caprinos leiteiros

Objetivou-se avaliar a melhor modelagem para as variâncias genética aditiva, de ambiente permanente e residual da produção de leite no dia do controle (PLDC) de caprinos. Utilizaram-se modelos de regressão aleatória sobre polinômios ortogonais de Legendre com diferentes ordens de ajuste e variância residual heterogênea. Consideraram-se como efeitos fixos os efeitos de grupo de contemporâneos, a idade da cabra ao parto (co-variável) e a regressão fixa da PLDC sobre polinômios de Legendre, para modelar a trajetória média da população; e, como efeitos aleatórios, os efeitos genético aditivo e de ambiente permanente. O modelo com quatro classes de variâncias residuais foi o que proporcionou melhor ajuste. Os valores do logaritmo da função de verossimilhança, de AIC e BIC apontaram para seleção de modelos com ordens mais altas (cinco para o efeito genético e sete para o efeito de ambiente permanente). Entretanto, os autovalores associados às matrizes de co-variâncias entre os coeficientes de regressão indicaram a possibilidade de redução da dimensionalidade. As altas ordens de ajuste proporcionaram estimativas de variâncias genéticas e correlações genéticas e de ambiente permanente que não condizem com o fenômeno biológico estudado. O modelo de quinta ordem para a variância genética aditiva e de sétima ordem para o ambiente permanente foi indicado. Entretanto, um modelo mais parcimonioso, de quarta ordem para o efeito genético aditivo e de sexta ordem para o efeito de ambiente permanente, foi suficiente para ajustar as variâncias nos dados.

Estimation of genetic parameters for milk yield in Murrah buffaloes by Bayesian inference

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Absence of gluonic components in axial and tensor mesons

A quarkonium-gluonium mixing scheme previously developed to describe the characteristic of the pseudoscalar mesons is applied to axial and tensor mesons. The parameters of the model are determined by fitting the eigenvalues of a mass matrix. The corresponding eigenvectors give the proportion of light quarks, strange quarks and glueball in each meson. However, the predictions of the model for the branching ratios and electromagnetic decays are incompatible with the experimental results. These results suggest the absence of gluonic components in the states of axial and tensor isosinglet mesons analyzed here.

Confinement of spin-0 and spin-1/2 particles in a mixed vector-scalar coupling with unequal shapes for the potentials

The Klein - Gordon and the Dirac equations with vector and scalar potentials are investigated under a more general condition, V-v = V-s + constant. These isospectral problems are solved in the case of squared trigonometric potential functions and bound states for either particles or antiparticles are found. The eigenvalues and eigenfunctions are discussed in some detail. It is revealed that a spin-0 particle is better localized than a spin-1/2 particle when they have the same mass and are subjected to the same potentials.