Measurement and state preparation via ion trap quantum computing

We investigate in detail the effects of a QND vibrational number measurement made on single ions in a recently proposed measurement scheme for the vibrational state of a register of ions in a linear rf trap [C. D'HELON and G. J. MILBURN, Phys Rev. A 54, 5141 (1996)]. The performance of a measurement shows some interesting patterns which are closely related to searching.

Expokit: A software package for computing matrix exponentials

Expokit provides a set of routines aimed at computing matrix exponentials. More precisely, it computes either a small matrix exponential in full, the action of a large sparse matrix exponential on an operand vector, or the solution of a system of linear ODEs with constant inhomogeneity. The backbone of the sparse routines consists of matrix-free Krylov subspace projection methods (Arnoldi and Lanczos processes), and that is why the toolkit is capable of coping with sparse matrices of large dimension. The software handles real and complex matrices and provides specific routines for symmetric and Hermitian matrices. The computation of matrix exponentials is a numerical issue of critical importance in the area of Markov chains and furthermore, the computed solution is subject to probabilistic constraints. In addition to addressing general matrix exponentials, a distinct attention is assigned to the computation of transient states of Markov chains.

Utilizing encoding in scalable linear optics quantum computing

We present a scheme which offers a significant reduction in the resources required to implement linear optics quantum computing. The scheme is a variation of the proposal of Knill, Laflamme and Milburn, and makes use of an incremental approach to the error encoding to boost probability of success.

Unitary R-matrices for topological quantum computing

The main problem with current approaches to quantum computing is the difficulty of establishing and maintaining entanglement. A Topological Quantum Computer (TQC) aims to overcome this by using different physical processes that are topological in nature and which are less susceptible to disturbance by the environment. In a (2+1)-dimensional system, pseudoparticles called anyons have statistics that fall somewhere between bosons and fermions. The exchange of two anyons, an effect called braiding from knot theory, can occur in two different ways. The quantum states corresponding to the two elementary braids constitute a two-state system allowing the definition of a computational basis. Quantum gates can be built up from patterns of braids and for quantum computing it is essential that the operator describing the braiding-the R-matrix-be described by a unitary operator. The physics of anyonic systems is governed by quantum groups, in particular the quasi-triangular Hopf algebras obtained from finite groups by the application of the Drinfeld quantum double construction. Their representation theory has been described in detail by Gould and Tsohantjis, and in this review article we relate the work of Gould to TQC schemes, particularly that of Kauffman.

Using clusters of computers for large QU-GENE simulation experiments

The QU-GENE Computing Cluster (QCC) is a hardware and software solution to the automation and speedup of large QU-GENE (QUantitative GENEtics) simulation experiments that are designed to examine the properties of genetic models, particularly those that involve factorial combinations of treatment levels. QCC automates the management of the distribution of components of the simulation experiments among the networked single-processor computers to achieve the speedup.

A mobile systems interface protocol

Recent progresses in the software development world has assisted a change in hardware from heavy mainframes and desktop machines to unimaginable small devices leading to the prophetic "third computing paradigm", Ubiquitous Computing. Still, this novel unnoticeable devices lack in various capabilities, like computing power, storage capacity and human interface. Connectivity associated to this devices is also considered an handicap which comes generally associated expensive and limited protocols like GSM and UMTS. Considering this scenario as background, this paper presents a minimal communication protocol introducing better interfaces for limited devices. Special attention has been paid to the limitations of connectivity, storage capacity and scalability of the developed software applications. Illustrating this new protocol, a case-study is presented addressing car sensors communicating with a central

Analysis of computing open source systems

Graphical user interfaces (GUIs) are critical components of today's open source software. Given their increased relevance, the correctness and usability of GUIs are becoming essential. This paper describes the latest results in the development of our tool to reverse engineer the GUI layer of interactive computing open source systems. We use static analysis techniques to generate models of the user interface behavior from source code. Models help in graphical user interface inspection by allowing designers to concentrate on its more important aspects. One particular type of model that the tool is able to generate is state machines. The paper shows how graph theory can be useful when applied to these models. A number of metrics and algorithms are used in the analysis of aspects of the user interface's quality. The ultimate goal of the tool is to enable analysis of interactive system through GUIs source code inspection.

Estudo de adoção de tecnologias de cloud computing no contexto das PMES portuguesas

A sociedade atual é marcada por uma crescente competição entre as organizações, as quais para garantirem a sua sobrevivência têm que evoluir e utilizar a tecnologia de informação mais adequada. Num período em que as PMES portuguesas necessitam de reduzir custos e concentrarem-se mais no seu processo de negócio surge um novo paradigma tecnológico, a Computação na Nuvem, esta ainda é um paradigma bastante recente, onde os recursos de TI que apresentam características de elasticidade e dinâmicas são oferecidos ao cliente como um serviço, no qual este paga apenas o que consome (pagamento por utilização). A Cloud Computing com o seu novo paradigma permite às organizações, principalmente às PMES reduzirem custos, concentrarem-se no seu processo de negócio sem se preocuparem com a parte informática (cópias de segurança, assistência e perda de dados) e obter um retorno mais rápido do seu investimento. Este trabalho consiste no Estudo da Adoção Individual da Cloud Computing no contexto das PMEs Portuguesas, o qual apresenta como principais objetivos obter uma melhor compreensão do conceito Cloud Computing, entender a sua importância para os indivíduos das PMES, identificar os seus fatores de sucesso e insucesso e identificar as limitações sentidas de uma forma generalizada e de uma forma específica para as PMES Portuguesas. Para cumprir os objetivos mencionados anteriormente, efetuou-se uma extensa revisão de literatura, propôs-se um modelo conceptual de investigação com adaptações à Teoria Unificada de Aceitação e Uso de Tecnologia (UTAUT) e utilizou-se como instrumento de recolha de dados um questionário que foi enviado às PMES Portuguesas.

Sistemas distribuídos: serviços Grid Computing

A necessidade de poder computacional é crescente nas diversas áreas de actuação humana, tanto na indústria, como em ambientes académicos. Grid Computing permite a ligação de recursos computacionais dispersos de maneira a permitir a sua utilização mais eficaz, fornecendo aos utilizadores um acesso simplificado ao poder computacional de diversos sistemas. Os primeiros projectos de Grid Computing implicavam a ligação de máquinas paralelas ou aglomerados de alto desempenho e alto custo, disponíveis apenas em algumas instituições. Contrastando com o elevado custo dos super-computadores, os computadores pessoais e a Internet sofreram uma evolução significativa nos últimos anos. O uso de computadores dispersos em uma WAN pode representar um ambiente muito interessante para processamento de alto desempenho. Os sistemas em Grid fornecem a possibilidade de se utilizar um conjunto de computadores pessoais de modo a fornecer uma computação que utiliza recursos que de outra maneira estariam omissos. Este trabalho consiste no estudo de Grid Computing a nível de conceito e de arquitectura e numa análise ao seu estado actual hoje em dia. Como complemento foi desenvolvido um componente que permite o desenvolvimento de serviços para Grids (Grid Services) mais eficaz do que o modelo de suporte a serviços actualmente utilizado. Este componente é disponibilizado sob a forma um plug-in para a plataforma Eclipse IDE.