Non-Markovian dynamics in quantum optical dephasing channels

Quantum computation and quantum communication are two of the most promising future applications of quantum mechanics. Since the information carriers used in both of them are essentially open quantum systems it is necessary to understand both quantum information theory and the theory of open quantum systems in order to investigate realistic implementations of such quantum technologies. In this thesis we consider the theory of open quantum systems from a quantum information theory perspective. The thesis is divided into two parts: review of the literature and original research. In the review of literature we present some important definitions and known results of open quantum systems and quantum information theory. We present the definitions of trace distance, two channel capacities and superdense coding capacity and give a reasoning why they can be used to represent the transmission efficiency of a communication channel. We also show derivations of some properties useful to link completely positive and trace preserving maps to trace distance and channel capacities. With the help of these properties we construct three measures of non-Markovianity and explain why they detect non-Markovianity. In the original research part of the thesis we study the non-Markovian dynamics in an experimentally realized quantum optical set-up. For general one-qubit dephasing channels we calculate the explicit forms of the two channel capacities and the superdense coding capacity. For the general two-qubit dephasing channel with uncorrelated local noises we calculate the explicit forms of the quantum capacity and the mutual information of a four-letter encoding. By using the dynamics in the experimental implementation as a set of specific dephasing channels we also calculate and compare the measures in one- and two-qubit dephasing channels and study the options of manipulating the environment to achieve revivals and higher transmission rates in superdense coding protocol with dephasing noise. Kvanttilaskenta ja kvanttikommunikaatio ovat kaksi puhutuimmista tulevaisuuden kvanttimekaniikan käytännön sovelluksista. Koska molemmissa näistä informaatio koodataan systeemeihin, jotka ovat oleellisesti avoimia kvanttisysteemejä, sekä kvantti-informaatioteorian, että avointen kvanttisysteemien tuntemus on välttämätöntä. Tässä tutkielmassa käsittelemme avointen kvanttisysteemien teoriaa kvantti-informaatioteorian näkökulmasta. Tutkielma on jaettu kahteen osioon: kirjallisuuskatsaukseen ja omaan tutkimukseen. Kirjallisuuskatsauksessa esitämme joitakin avointen kvanttisysteemien ja kvantti-informaatioteorian tärkeitä määritelmiä ja tunnettuja tuloksia. Esitämme jälkietäisyyden, kahden kanavakapasiteetin ja superdense coding -kapasiteetin määritelmät ja esitämme perustelun sille, miksi niitä voidaan käyttää kuvaamaan kommunikointikanavan lähetystehokkuutta. Näytämme myös todistukset kahdelle ominaisuudelle, jotka liittävät täyspositiiviset ja jäljensäilyttävät kuvaukset jälkietäisyyteen ja kanavakapasiteetteihin. Näiden ominaisuuksien avulla konstruoimme kolme epä-Markovisuusmittaa ja perustelemme, miksi ne havaitsevat dynamiikan epä-Markovisuutta. Oman tutkimuksen osiossa tutkimme epä-Markovista dynamiikkaa kokeellisesti toteutetussa kvanttioptisessa mittausjärjestelyssä. Yleisen yhden qubitin dephasing-kanavan tapauksessa laskemme molempien kanavakapasiteettien ja superdense coding -kapasiteetin eksplisiittiset muodot. Yleisen kahden qubitin korreloimattomien ympäristöjen dephasing-kanavan tapauksessa laskemme yhteisen informaation lausekkeen nelikirjaimisessa koodauksessa ja kvanttikanavakapasiteetin. Käyttämällä kokeellisen mittajärjestelyn dynamiikkoja esimerkki dephasing-kanavina me myös laskemme konstruoitujen epä-Markovisuusmittojen arvot ja vertailemme niitä yksi- ja kaksi-qubitti-dephasing-kanavissa. Lisäksi käyttäen kokeellisia esimerkkikanavia tutkimme, kuinka ympäristöä manipuloimalla superdense coding –skeemassa voidaan saada yhteinen informaatio ajoittain kasvamaan tai saavuttaa kaikenkaikkiaan korkeampi lähetystehokkuus.

Paragenetic history of the Ordovician Trenton Group carbonates, Southwestern Ontario

Geochemical examination of the rock matrix and cements from core material extracted from four oil wells within southwestern Ontario suggest various stages of diagenetic alteration and preservation of the Trenton Group carbonates. The geochemical compositions of Middle Ordovician (LMC) brachiopods reflect the physicochemical water conditions of the ambient depositional environment. The sediments appear to have been altered in the presence of mixed waters during burial in a relatively open diagenetic microenvironment. Conodont CAl determination suggests that the maturation levels of the Trenton Group carbonates are low and proceeded at temperatures of about 30 - 50°C within the shallow burial environment. The Trenton Group carbonates are characterized by two distinct stages of dolomitization which proceeded at elevated temperatures. Preexisting fracture patterns, and block faulting controlled the initial dolomitization of the precursor carbonate matrix. Dolomitization progressed In the presence of warm fluids (60 75°C) with physicochemical conditions characteristic of a progressively depleted basinal water. The matrix is mostly Idiotopic-S and Idiotopic-E dolomite, with Xenotopic-A dolomite dominating the matrix where fractures occur. The second stage of dolomitization involved hydrothermal basinal fluid(s) with temperatures of about 60 - 70°C. These are the postulated source for the saddle dolomite and blocky calcite cements occurring in pore space and fractures. Rock porosity was partly occluded by Idiotopic-E type dolomite. Late stage saddle dolomite, calcite, anhydrite, pyrite, marcasite and minor sphalerite and celestite cements effectively fill any remaining porosity within specific horizons. Based on cathode luminescence, precipitation of the different diagenetic phases probably proceeded in open diagenetic systems from chemically homogeneous fluids. Ultraviolet fluorescence of 11 the matrix and cements demonstrated that hydrocarbons were present during the earliest formation of saddle dolomite. Oxygen isotope values of -7.6 to -8.5 %0 (PDB), and carbon isotope values of - 0.5 and -3.0 %0 (PDB) from the latest stage dog-tooth calcite cement suggest that meteoric water was introduced into the system during their formation. This is estimated to have occurred at temperatures of about 25 - 40°C. Specific facies associations within the Trenton Group carbonates exhibit good hydrocarbon generating potential based on organic carbon preservation (1-3.5%). Thermal maturation and Lopatin burial-history evaluations suggest that hydrocarbons were generated within the Trenton Group carbonates some time after 300 Ma . Progressively depleted vanadium trends measured from hydrocarbon samples within southwestern Ontario suggests its potential use as a hydrocarbon migration indicator on local (within an oilfield) and on regional scales.

Développement logiciel par transformation de modèles

La recherche en génie logiciel a depuis longtemps tenté de mieux comprendre le processus de développement logiciel, minimalement, pour en reproduire les bonnes pratiques, et idéalement, pour pouvoir le mécaniser. On peut identifier deux approches majeures pour caractériser le processus. La première approche, dite transformationnelle, perçoit le processus comme une séquence de transformations préservant certaines propriétés des données à l’entrée. Cette idée a été récemment reprise par l’architecture dirigée par les modèles de l’OMG. La deuxième approche consiste à répertorier et à codifier des solutions éprouvées à des problèmes récurrents. Les recherches sur les styles architecturaux, les patrons de conception, ou les cadres d’applications s’inscrivent dans cette approche. Notre travail de recherche reconnaît la complémentarité des deux approches, notamment pour l’étape de conception: dans le cadre du développement dirigé par les modèles, nous percevons l’étape de conception comme l’application de patrons de solutions aux modèles reçus en entrée. Il est coutume de définir l’étape de conception en termes de conception architecturale, et conception détaillée. La conception architecturale se préoccupe d’organiser un logiciel en composants répondant à un ensemble d’exigences non-fonctionnelles, alors que la conception détaillée se préoccupe, en quelque sorte, du contenu de ces composants. La conception architecturale s’appuie sur des styles architecturaux qui sont des principes d’organisation permettant d’optimiser certaines qualités, alors que la conception détaillée s’appuie sur des patrons de conception pour attribuer les responsabilités aux classes. Les styles architecturaux et les patrons de conception sont des artefacts qui codifient des solutions éprouvées à des problèmes récurrents de conception. Alors que ces artefacts sont bien documentés, la décision de les appliquer reste essentiellement manuelle. De plus, les outils proposés n’offrent pas un support adéquat pour les appliquer à des modèles existants. Dans cette thèse, nous nous attaquons à la conception détaillée, et plus particulièrement, à la transformation de modèles par application de patrons de conception, en partie parce que les patrons de conception sont moins complexes, et en partie parce que l’implémentation des styles architecturaux passe souvent par les patrons de conception. Ainsi, nous proposons une approche pour représenter et appliquer les patrons de conception. Notre approche se base sur la représentation explicite des problèmes résolus par ces patrons. En effet, la représentation explicite du problème résolu par un patron permet : (1) de mieux comprendre le patron, (2) de reconnaître l’opportunité d’appliquer le patron en détectant une instance de la représentation du problème dans les modèles du système considéré, et (3) d’automatiser l’application du patron en la représentant, de façon déclarative, par une transformation d’une instance du problème en une instance de la solution. Pour vérifier et valider notre approche, nous l’avons utilisée pour représenter et appliquer différents patrons de conception et nous avons effectué des tests pratiques sur des modèles générés à partir de logiciels libres.

Modelling software quality : a multidimensional approach

Les sociétés modernes dépendent de plus en plus sur les systèmes informatiques et ainsi, il y a de plus en plus de pression sur les équipes de développement pour produire des logiciels de bonne qualité. Plusieurs compagnies utilisent des modèles de qualité, des suites de programmes qui analysent et évaluent la qualité d'autres programmes, mais la construction de modèles de qualité est difficile parce qu'il existe plusieurs questions qui n'ont pas été répondues dans la littérature. Nous avons étudié les pratiques de modélisation de la qualité auprès d'une grande entreprise et avons identifié les trois dimensions où une recherche additionnelle est désirable : Le support de la subjectivité de la qualité, les techniques pour faire le suivi de la qualité lors de l'évolution des logiciels, et la composition de la qualité entre différents niveaux d'abstraction. Concernant la subjectivité, nous avons proposé l'utilisation de modèles bayésiens parce qu'ils sont capables de traiter des données ambiguës. Nous avons appliqué nos modèles au problème de la détection des défauts de conception. Dans une étude de deux logiciels libres, nous avons trouvé que notre approche est supérieure aux techniques décrites dans l'état de l'art, qui sont basées sur des règles. Pour supporter l'évolution des logiciels, nous avons considéré que les scores produits par un modèle de qualité sont des signaux qui peuvent être analysés en utilisant des techniques d'exploration de données pour identifier des patrons d'évolution de la qualité. Nous avons étudié comment les défauts de conception apparaissent et disparaissent des logiciels. Un logiciel est typiquement conçu comme une hiérarchie de composants, mais les modèles de qualité ne tiennent pas compte de cette organisation. Dans la dernière partie de la dissertation, nous présentons un modèle de qualité à deux niveaux. Ces modèles ont trois parties: un modèle au niveau du composant, un modèle qui évalue l'importance de chacun des composants, et un autre qui évalue la qualité d'un composé en combinant la qualité de ses composants. L'approche a été testée sur la prédiction de classes à fort changement à partir de la qualité des méthodes. Nous avons trouvé que nos modèles à deux niveaux permettent une meilleure identification des classes à fort changement. Pour terminer, nous avons appliqué nos modèles à deux niveaux pour l'évaluation de la navigabilité des sites web à partir de la qualité des pages. Nos modèles étaient capables de distinguer entre des sites de très bonne qualité et des sites choisis aléatoirement. Au cours de la dissertation, nous présentons non seulement des problèmes théoriques et leurs solutions, mais nous avons également mené des expériences pour démontrer les avantages et les limitations de nos solutions. Nos résultats indiquent qu'on peut espérer améliorer l'état de l'art dans les trois dimensions présentées. En particulier, notre travail sur la composition de la qualité et la modélisation de l'importance est le premier à cibler ce problème. Nous croyons que nos modèles à deux niveaux sont un point de départ intéressant pour des travaux de recherche plus approfondis.

Understanding Recreational Services of Urban Riverfront Space for Planning Purposes

In the process of urbanization, natural and semi-natural landscapes are increasingly cherished as open space and recreational resource. Urban rivers are part of this kind of resource and thus play an important role in managing urban resilience and health. Employing the example of Tianjin, this doctoral dissertation research aims at learning to understand how to plan and design for the interface zones between urban water courses and for the land areas adjacent to such water courses. This research also aims at learning how to link waterfront space with other urban space in order to make a recreational space system for the benefit of people. Five questions of this dissertation are: 1) what is the role of rivers in spatial and open space planning? 2) What are the human needs regarding outdoor open space? 3) How do river and water front spatial structures affect people's recreational activities? 4) How to define the recreational service of urban river and waterfront open space? 5) How might answering these question change planning and design of urban open space? Quantitative and qualitative empirical approaches were combined in this study for which literature review and theoretical explorations provide the basis. Empirical investigations were conducted in the city of Tianjin. The quantitative approach includes conducting 267 quantitative interviews, and the qualitative approach includes carrying out field observations and mappings. GIS served to support analysis and visualization of empirical information that was generated through this study. By responding to the five research questions, findings and lessons include the following: 1) In the course of time rivers have gained importance in all levels and scales of spatial planning and decision making. Regarding the development of ecological networks, mainly at national scale, rivers are considered significant linear elements. Regarding regional and comprehensive development, river basins and watersheds are often considered as the structural link for strategic ecological, economic, social and recreational planning. For purposes of urban planning, particularly regarding recreational services in cities, the distribution of urban open spaces often follows the structure of river systems. 2) For the purpose of classifying human recreational needs that relate to outdoor open space Maslow's hierarchy of human needs serves as theoretical basis. The classes include geographical, safety, physiological, social and aesthetic need. These classes serve as references while analyzing river and waterfront open space and other kinds of open space. 3) Regarding the question how river and waterfront spatial structures might affect people's recreational activities, eight different landscape units were identified and compared in the case study area. Considering the thermal conditions of Tianjin, one of these landscape units was identified as affording the optimal spatial arrangement which mostly meets recreational needs. The size and the shape of open space, and the plants present in an open space have been observed as being most relevant regarding recreational activities. 4) Regarding the recreational service of urban river and waterfront open space the results of this research suggest that the recreational service is felt less intensively as the distances between water 183 front and open space user’s places of residence are increasing. As a method for estimating this ‘Service Distance Effect’ the following formula may be used: Y = a*ebx. In this equation Y means the ‘Service Distance’ between homes and open space, and X means the percentage of the people who live within this service distance. Coefficient "a" represents the distance of the residential area nearest to the water front. The coefficient "b" is a comprehensive capability index that refers to the size of the available and suitable recreational area. 5) Answers found to the questions above have implications for the planning and design of urban open space. The results from the quantitative study of recreational services of waterfront open space were applied to the assessment of river-based open space systems. It is recommended that such assessments might be done employing the network analysis function available with any GIS. In addition, several practical planning and designing suggestions are made that would help remedy any insufficient base for satisfying recreational needs. The understanding of recreational need is considered helpful for the proposing planning and designing ideas and for the changing of urban landscapes. In the course of time Tianjin's urban water system has shrunk considerably. At the same time rivers and water courses have shaped Tianjin's urban structure in noticeable ways. In the process of urbanization water has become increasingly important to the citizens and their everyday recreations. Much needs to be changed in order to improve recreational opportunities and to better provide for a livable city, most importantly when considering the increasing number of old people. Suggestions made that are based on results of this study, might be implemented in Tianjin. They are 1) to promote the quality of the waterfront open space and to make all linear waterfront area accessible recreational spaces. Then, 2), it is advisable to advocate the concept of green streets and to combine green streets with river open space in order to form an everyday recreational network. And 3) any sound urban everyday recreational service made cannot rely on only urban rivers; the whole urban structure needs to be improved, including adding small open space and optimize the form of urban communities, finally producing a multi-functional urban recreational network.

COMP3016 Web Technology - Strand 3 "History" Lecture 2

Lecture 1: Contributions of Pre WWW Research: Open Hypermedia Systems Contains Powerpoint Lecture slides and Hypertext Research Papers: Industrial Strength Hypermedia: Requirements for a Large Engineering Enterprise (Malcolm et al. 1991); Towards An Integrated Information Environment With Open Hypermedia Systems (Davis et al. 1992); Unifying Strategies for Web Augmentation (Bouvin 1999); Hyper-G (Adapted from Lowe and Hall); OHP:A Draft Proposal for a Standard Open Hypermedia Protocol (Davis et al. 1996); XML Linking (DeRose 99)

Pensar para ejecutar : ¿cómo el pensamiento estratégico guía la logística?

Para el presente trabajo realizado en la Universidad del Rosario en el segundo semestre del 2009, buscamos realizar un acercamiento teórico – práctico partiendo de una de m las múltiples explicaciones que sobre pensamiento estratégico existen, con el soporte de la complejidad e incertidumbre, para realizar una aproximación sobre el papel fundamental de la estrategia en la cadena de abastecimiento. Para esto abordaremos el tema de cadena de valor y los sistemas tanto abiertos como cerrados e iremos delimitando los temas hasta llegar a la explicación de la importancia de la estrategia en la cadena de suministro. Para la demostración nos remitiremos a la modelación de una cadena de abastecimiento con la herramienta SCOR, la cual será de gran ayuda para entender la complejidad de la misma y la manera para obtener mejores resultados tanto a nivel productivo, como en participación del mercado. También, pasaremos por temas de planeación que son la esencia del modelo, como tal, y pieza importante para la consecución de la estrategia. Para terminar, concluiremos hablando acerca de la importancia de conseguir estrategias en la cadena de abastecimiento, la importancia de conocer el entorno y cómo este afecta o influye en las organizaciones, comprender el constante cambio de los mercados y la necesidad de ver-comprender las organizaciones como sistemas vivos.

Normas para autores

Contine normas e instrucciones para presentar artículos a través de OJS (Open Journal System)

Análisis de perdurabilidad de las empresas que se acogieron a la ley 550 de 1999

A finales del Siglo XX, Colombia se encontraba en un escenario bastante complicado en relación con la situación del país en años anteriores. Todo esto, debido a que el país se vio afligido por una serie de situaciones adversas: el desempleo, la violencia y catástrofes naturales, fueron una de las muchas cosas que generaron un grave periodo de recesión en el país. Frente a estos desafortunados acontecimientos, y en búsqueda de propiciar y fortalecer la economía del país, el Gobierno decide en su momento, intervenir en la economía local, principalmente en el Sector Privado, con el fin de normalizar la actividad productiva del país en todos los sectores económico. Para esto, el Gobierno en conjunto con la Superintendencia de Sociedades y teniendo en cuenta la devaluación de la moneda, las altas tasas de interés que existían en ese entonces, y, la disminución de la demanda, deciden desarrollar mecanismos de conciliación tanto para los deudores como para los acreedores con el fin de reactivar la economía y mejorar la situación financiera y contable del sector productivo y de servicios, con el fin de superar la crisis en la que se encontraban sumergidos en ese entonces. La ley 550, constituida en el año 1999 y también conocida como la Ley de Insolvencia Económica, otorgo herramientas para la reestructuración de empresas que decidieron acogerse a dicha ley, a un total de 1.323 empresas que se encontraban en proceso de liquidación. Para poder acceder a este proceso de reestructuración, además de cumplir con ciertos requisitos que se mencionaran posteriormente, las empresas que podían acceder a esta ley, debían encontrarse en mora en el pago de 2 o más obligaciones por un periodo mayor a noventa días, o, se debían encontrar envueltas en por lo menos 2 demandas ejecutivas por mora en el pago de cualquier deuda adquirida en nombre de dichas empresas.

Apoyo social e ideación suicida en pacientes con cáncer

El diagnóstico de cáncer ha sido asociado con un alto riesgo de presentar ideación suicida en comparación con la población no oncológica, sin embargo se ha considerado al apoyo social como un factor protector para la ocurrencia de esta conducta. La presente investigación tuvo como objetivo identificar la relación entre el apoyo social percibido y la ideación suicida en 90 pacientes oncológicos adultos en Bogotá, bajo la hipótesis de que a mayor apoyo social percibido, menor presencia de ideación suicida. Se midió la variable de apoyo social a través del cuestionario Duke UNC y la ideación suicida a través de cuatro instrumentos: Escala de Ideación Suicida (SSI), Escala de Desesperanza de Beck (BHS), el ítem 9 del Inventario de Depresión de Beck (BDI-IA) y una entrevista semiestructurada. Los resultados mostraron que no existe relación entre el apoyo social percibido y la ideación suicida. Por otro lado se identificó una prevalencia de suicidio entre 5,6% y 22,77%, confirmando que el paciente con cáncer considera el suicidio y es fundamental evaluar esta variable en esta población. Se considera importante continuar con la realización de investigaciones que permitan generalizar los resultados a la población oncológica colombiana.

Indicadores de calidad de las revistas científicas y sistema de gestión editorial mediante OJS.

Se afirma que la falta de calidad de muchas publicaciones científicas españolas, unida a la necesidad de incrementar el prestigio y el impacto de las mismas, demanda una profunda revisión de los criterios de calidad que cumplen las revistas. A nivel de España, la FECYT (Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología), mediante el proyecto ARCE (Agrupacione de Centros Educativos), promueve la evaluación de revistas científicas estableciendo una serie de criterios de calidad. Desde esta Fundación se ofrecen ayudas a las revistas que sean evaluadas positivamente, para incrementar su calidad editorial y su impacto nacional e internacional. Una de las mejoras que se ofrece se orienta a la gestión editorial. A 2010, el OJS (Open Journal System) es el sistema de gestión de publicaciones científicas más extendido internacionalmente, permitiendo realizar un seguimiento minucioso de los artículos, incrementando la interacción y facilitando la comunicación entre todos los participantes, elementos e instrumentos implicados en e proceso editorial. La Revista de Investigación Educativa, desde marzo de 2010, disfruta de las ventajas, las posibilidades y las funcionalidades de OJS como gestor, haciendo transparente y pública la compleja e interna realidad editorial de las revistas científicas.

Biotic carbon feedbacks in a materially-closed soil-vegetation-atmosphere system

The magnitude and direction of the coupled feedbacks between the biotic and abiotic components of the terrestrial carbon cycle is a major source of uncertainty in coupled climate–carbon-cycle models1, 2, 3. Materially closed, energetically open biological systems continuously and simultaneously allow the two-way feedback loop between the biotic and abiotic components to take place4, 5, 6, 7, but so far have not been used to their full potential in ecological research, owing to the challenge of achieving sustainable model systems6, 7. We show that using materially closed soil–vegetation–atmosphere systems with pro rata carbon amounts for the main terrestrial carbon pools enables the establishment of conditions that balance plant carbon assimilation, and autotrophic and heterotrophic respiration fluxes over periods suitable to investigate short-term biotic carbon feedbacks. Using this approach, we tested an alternative way of assessing the impact of increased CO2 and temperature on biotic carbon feedbacks. The results show that without nutrient and water limitations, the short-term biotic responses could potentially buffer a temperature increase of 2.3 °C without significant positive feedbacks to atmospheric CO2. We argue that such closed-system research represents an important test-bed platform for model validation and parameterization of plant and soil biotic responses to environmental changes.

Can the Iberian floristic diversity withstand near-future climate change?

We assess how effectively the current network of protected areas (PAs) across the Iberian Peninsula will conserve plant diversity under near-future (2020) climate change. We computed 3267 MAXENT environmental niche models (ENMs) at 1-km spatial resolution for known Iberian plant species under two climate scenarios (1950-2000 baseline & 2020). To predict near-future species distributions across the network of Iberian and Balearics PAs, we combined projections of species’ ENMs with simulations of propagule dispersal by using six scenarios of annual dispersal rates (no dispersal, 0.1 km, 0.5 km, 1 km, 2 km and unlimited). Mined PA grid cell values for each species were then analyzed. We forecast 3% overall floristic diversity richness loss by 2020. The habitat of regionally extant species will contract on average by 13.14%. Niche movement exceeds 1 km per annum for 30% of extant species. While the southerly range margin of northern plant species retracts northward at 8.9 km per decade, overall niche movement is more easterly and westerly than northerly. There is little expansion of the northern range margin of southern plant species even under unlimited dispersal. Regardless of propagule dispersal rate, altitudinal niche movement of +25 m per decade is strongest for northern species. Pyrenees flora is most vulnerable to near-future climate change with many northern plant species responding by shifting their range westerly and easterly rather than northerly. Northern humid habitats will be particularly vulnerable to near-future climate change. Andalusian National Parks will become important southern biodiversity refuges. With limited human intervention (particularly in the Pyrenees), we conclude that floristic diversity in Iberian PAs should withstand near-future climate change.