DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF TIME-DEPENDENT DENSITY MATRIX FUNCTIONAL THEORY

En esta tesis estudiamos las teorías sobre la Matriz Densidad Reducida (MDR) como un marco prometedor. Nos enfocamos sobre esta teorías desde dos aspectos: Primero, usamos algunos modelos sencillos hechos con dos partículas las cuales estan armónicamente confinadas como una base para ilustrar la utilidad de la matriz densidad. Para tales sistemas, usamos la MDR de un cuerpo para calcular algunas cantidades de interés tales como densidad de momentum. Posteriormente obtenemos los orbitales naturales y su número de ocupación para algunos de los modelos, y en uno de los casos expresamos la MDR de dos cuerpos de manera exacta en términos de la MDR de un cuerpo. También usamos el teorema diferencial del virial para establecer una descripción unificada de la familia entera de estos sistemas modelo en términos de la densidad. En la seguna parte cambiamos a casos fuera del equilibrio y analizamos la así llamada jerarquía BBGKY de ecuaciones para describir la evolución temporal de un sistema de muchos cuerpos en términos de sus MDRs (a todos los órdenes). Proveemos un exhaustivo estudio de los desafíos y problemas abiertos ligados a la truncación de tales jerarquías de ecuaciones para hacerlas aplicables. Restringimos nuestro análisis a la evolución acoplada de la MDR de uno y dos cuerpos, donde los efectos de correlación de alto orden estan embebidos dentro de la aproximación usada para cerrar las ecuaciones. Probamos que dentro de esta aproximación, el número de electrones y la energía total se conservan, sin importar la aproximación usada. Luego, demostramos que aplicando los esquemas de truncación de estado base para llevar los electrones a comportamientos indeseables y no físicos, tales como la violación e incluso la divergencia en la densidad electrónica local, tanto en regímenes correlacionados débiles y fuertes.

Optimisation of the first principle code Octopus for massive parallel architectures: application to light harvesting complexes

150 p.

Split-aperture laser pulse compressor design tolerant to alignment and line-density differences

We introduce a four-pass laser pulse compressor design based on two grating apertures with two gratings per aperture that is tolerant to some alignment errors and, importantly, to grating-to-grating period variations. Each half-beam samples each grating in a diamond-shaped compressor that is symmetric about a central bisecting plane. For any given grating, the two half-beams impinge on opposite sides of its surface normal. It is shown that the two split beams have no pointing difference from paired gratings with different periods. Furthermore, no phase shift between half-beams is incurred as long as the planes containing a grating line and the surface normal for each grating of the pair are parallel. For grating pairs satisfying this condition, gratings surfaces need not be on the same plane, as changes in the gap between the two can compensate to bring the beams back in phase. © 2008 Optical Society of America.