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.

Unidirectional quantum walks: Evolution and exit times

In this paper we focus our attention on a particle that follows a unidirectional quantum walk, an alternative version of the currently widespread discrete-time quantum walk on a line. Here the walker at each time step can either remain in place or move in a fixed direction, e.g., rightward or upward. While both formulations are essentially equivalent, the present approach leads us to consider discrete Fourier transforms, which eventually results in obtaining explicit expressions for the wave functions in terms of finite sums and allows the use of efficient algorithms based on the fast Fourier transform. The wave functions here obtained govern the probability of finding the particle at any given location but determine as well the exit-time probability of the walker from a fixed interval, which is also analyzed.

Dinàmica de sistemes mesoscòpics amb correlacions quàntiques mitjançant la formulació de de Broglie-Bohm

Per a determinar la dinàmica espai-temporal completa d’un sistema quàntic tridimensional de N partícules cal integrar l’equació d’Schrödinger en 3N dimensions. La capacitat dels ordinadors actuals permet fer-ho com a molt en 3 dimensions. Amb l’objectiu de disminuir el temps de càlcul necessari per a integrar l’equació d’Schrödinger multidimensional, es realitzen usualment una sèrie d’aproximacions, com l’aproximació de Born–Oppenheimer o la de camp mig. En general, el preu que es paga en realitzar aquestes aproximacions és la pèrdua de les correlacions quàntiques (o entrellaçament). Per tant, és necessari desenvolupar mètodes numèrics que permetin integrar i estudiar la dinàmica de sistemes mesoscòpics (sistemes d’entre tres i unes deu partícules) i en els que es tinguin en compte, encara que sigui de forma aproximada, les correlacions quàntiques entre partícules. Recentment, en el context de la propagació d’electrons per efecte túnel en materials semiconductors, X. Oriols ha desenvolupat un nou mètode [Phys. Rev. Lett. 98, 066803 (2007)] per al tractament de les correlacions quàntiques en sistemes mesoscòpics. Aquesta nova proposta es fonamenta en la formulació de la mecànica quàntica de de Broglie– Bohm. Així, volem fer notar que l’enfoc del problema que realitza X. Oriols i que pretenem aquí seguir no es realitza a fi de comptar amb una eina interpretativa, sinó per a obtenir una eina de càlcul numèric amb la que integrar de manera més eficient l’equació d’Schrödinger corresponent a sistemes quàntics de poques partícules. En el marc del present projecte de tesi doctoral es pretén estendre els algorismes desenvolupats per X. Oriols a sistemes quàntics constituïts tant per fermions com per bosons, i aplicar aquests algorismes a diferents sistemes quàntics mesoscòpics on les correlacions quàntiques juguen un paper important. De forma específica, els problemes a estudiar són els següents: (i) Fotoionització de l’àtom d’heli i de l’àtom de liti mitjançant un làser intens. (ii) Estudi de la relació entre la formulació de X. Oriols amb la aproximació de Born–Oppenheimer. (iii) Estudi de les correlacions quàntiques en sistemes bi- i tripartits en l’espai de configuració de les partícules mitjançant la formulació de de Broglie–Bohm.

Desenvolupament de codis numèrics per a la resolució de fluxos turbulents en ordinadors paral·lels emprant discretitzacions tipus symmetry-preserving

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of Groningen, Holanda, entre 2007 i 2009. La simulació directa de la turbulència (DNS) és una eina clau dins de la mecànica de fluids computacional. Per una banda permet conèixer millor la física de la turbulència i per l'altra els resultats obtinguts són claus per el desenvolupament dels models de turbulència. No obstant, el DNS no és una tècnica vàlida per a la gran majoria d'aplicacions industrials degut al elevats costos computacionals. Per tant, és necessari cert grau de modelització de la turbulència. En aquest context, s'han introduïts importants millores basades en la modelització del terme convectiu (no lineal) emprant symmetry-preserving regularizations. En tracta de modificar adequadament el terme convectiu a fi de reduir la producció d'escales més i més petites (vortex-stretching) tot mantenint tots els invariants de les equacions originals. Fins ara, aquest models s'han emprat amb èxit per nombres de Rayleigh (Ra) relativament elevats. En aquest punt, disposar de resultats DNS per a configuracions més complexes i nombres de Ra més elevats és clau. En aquest contexte, s'han dut a terme simulacions DNS en el supercomputador MareNostrum d'una Differentially Heated Cavity amb Ra=1e11 i Pr=0.71 durant el primer any dels dos que consta el projecte. A més a més, s'ha adaptat el codi a fi de poder simular el fluxe al voltant d'un cub sobre una pared amb Re=10000. Aquestes simulacions DNS són les més grans fetes fins ara per aquestes configuracions i la seva correcta modelització és un gran repte degut la complexitat dels fluxes. Aquestes noves simulacions DNS estan aportant nous coneixements a la física de la turbulència i aportant resultats indispensables per al progrés de les modelitzacións tipus symmetry-preserving regularization.

Interacció Humana amb els ordinadors :Usabilitat de dispositius mòbils SmartPhones

El que vol tractar aquest TFC son els aspectes referents a la usabilitat dels dispositius de mà anomenats Smartphone, comparant la usabilitat depenen del tipus d¿introducció de dades.

Interacció humana amb els ordinadors : Disseny centrat en l'usuari i usabilitat en entorns tàctils

Quan parlem de disseny centrat en l'usuari ens referim al fet de dissenyar pensant en el que vol l'usuari. És per això que se'l consulta, per a saber què vol, què necessita, què i com li agrada més, què no li agrada, què li costa més d'entendre. Es fa, en definitiva, una avaluació del producte la finalitat del qual és ser útil i pràctic per al major nombre possible de persones. En aquest treball parlem de dissenyar pensant en l'usuari en entorns tàctils. Els entorns tàctils només són una de les moltes possibilitats que ens ofereix la interacció humana amb els ordinadors.

Interacció humana amb Ordinadors : estudi de tècniques d'avaluació de la usabilitat deweblogs

Estudi de les tècniques d'avaluació de la usabilitat dels weblogs, en concret del que desprès de fer la recerca d'informació pertinent, hem triat: Wordpress.

GestAMic : Treball Fi de Carrera - Interacció Humana amb els Ordinadors

El TFC és un estudi de millores a implantar pel que fa a usabilitat en una aplicació anomenada GestAMic mitjançant els coneixements adquirits en la assignatura d'IHO.GestAMic (Gestió d'Actius de Microinformàtica) és una eina que conté tota la base de dades de l'inventari d'actius del parc microinformàtic (CMDB) del Grup VW a Espanya, l'eina és gestionada per T-Systems Iberia. Aquesta aplicació permet fer-ne Altes, Baixes, Modificacions i Consultes dels actius sobre la CMDB.

Disseny, implementació i avaluació d'un joc tangible basat en puzles per a l'aprenentatge d'arquitectura d'ordinadors

Actualment existeix una falta d'interès per part dels estudiants a l'àrea de les enginyeries en Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC) que es pot veure reflectida en el descens de les matriculacions universitàries en aquest àmbit. Aquest fet està relacionat amb que la nova generació d‟estudiants està constantment en contacte amb tota mena d'aparells tecnològics estimulants i a l‟hora de l‟estudi poden sofrir una falta d‟interès per l‟ús d‟una metodologia d'aprenentatge més tradicional. En aquest sentit s'ha investigat que l‟ús de jocs com a eina educativa pot ser una bona solució per afrontar aquesta falta d'interès. No obstant això, actualment no existeixen gaires jocs destinats a aprendre conceptes relacionats amb les enginyeries TIC i que proporcionin als estudiants els mecanismes d'ajuda necessaris per donar-los suport durant l'aprenentatge d‟aquests nous conceptes. En aquest projecte es desenvoluparà un joc educatiu per a estudiants amb l‟objectiu de proporcionar uns primers coneixements sobre les TIC. Per una banda, per al disseny del joc s‟utilitzarà un model conceptual que defineix els elements necessaris per a dissenyar jocs basats en resoldre puzles. A més, aquest model conceptual permet el disseny no només de jocs per a PCs, sinó també de jocs tangibles i exploratius (mitjançant tecnologia mòbil). En el nostre cas, ens centrarem en la implementació d‟un joc tangible. Per altra banda, pel que fa a la implementació, tindrem en compte l‟estàndard educatiu d‟IMS Learning Design, demostrant d‟aquesta manera que aquest tipus de jocs es poden beneficiar dels avantatges que aporten els estàndards educatius. Per tant, en aquest PFC es dissenyarà i implementarà un joc tangible basat en puzles dintre de l‟àrea d‟arquitectura d‟ordinadors. El joc constarà de tres mini-jocs que es presentaran com jocs de realitat augmentada amb el suport d‟un ordinador i unes peces físiques amb les que interactuaran els usuaris. El sistema proporcionarà un sistema d‟ajuda i un sistema de puntuació. Per últim, avaluarem el joc en un centre escolar amb estudiants de 4t d‟ESO amb la finalitat d'analitzar les valoracions dels estudiants respecte el joc i les pistes proporcionades.

Servidor d'impressió per a ordinadors a monedes

Aquest projecte es va realitzar per a un client que disposa d’un conjunt d’uns 100 ordinadors per a accés a internet amb accés temporitzat per monedes, ubicats en diferents locals, I havia observat una creixent demanda del servei d’impressió, entre d'altres per a fer el checkin per a ryanair.L'objecte d'aquest projecte és crear un sistema que permeti realitzar el cobrament de les impressions de forma prèvia i automàtica, alhora que clara per al client final. Aquest sistema ha de funcionar de forma autònoma, alliberant així al personal del local de les tasques de gestió de la impressora.Cal tenir en compte que aquest sistema ha de funcionar tant per a Linux com per a Windows XP o superior.Es dissenyarà l’electrònica i el software corresponent al servidor d’ impressió,així com les comunicacions entre el servidor d’impressió i els ordinadors per monedes. Quant als ordinadors controlats per monedes, s'implantarà la comunicació amb el moneder, per tal de controlar el crèdit disponible i descomptar el temps corresponent a les impressions. Per altre banda, es realitzarà una interfície d'usuari on es comunicarà a l’usuari el preu de les impressions, el temps que se li restarà, el que té disponible i el que li restaràdesprés de realitzar la impressió. En aquesta mateixa pantalla se li donarà la opció d'acceptar o rebutjar la impressió abans que li sigui descomptada del temps disponible

Desenvolupament des de zero d'un sistema Linux per ser instal·lat als ordinadors de les aules ordinàries d'un institut de secundària

Exposició dels passos que cal seguir per construir un sistema GNU/Linux adreçat a les aules dels instituts de secundària prenent com a base Linux From Scratch versió 7.5.

Interacció humana amb els ordinadors : Disseny centrat en l'usuari i usabilitat en entorns tàctils

En aquest treball de final de carrera explico els conceptes principals dels dispositius tàctils, les seves tecnologies i el disseny centrat en l'usuari (DCU), per tal de poder comprendre com funcionen aquests dispositius i la seva metodologia d'ús.

Immersió guiada en el maquinari dels ordinadors. 'Inmersión guiada en el hardware de los ordenadores'.

Resumen tomado de la publicación. Se adjuntan actividades de consolidación de los contenidos del curso. Incluye imágenes

Utilitat de l'aplicació dels ordinadors en la recuperació lecto-escriptora. ' Utilidad de la aplicación de los ordenadores en la recuperación lecto-escritora'.

Estudiar la aplicación de los ordenadores como posible solución al desfase en el proceso de aprendizaje lecto-escritor en el aula escolar. Determinar las estrategias a seguir para minimizar los obstáculos organizativos derivados de la aplicación concreta de las herramientas informáticas. La muestra la componían 17 alumnos de 5 años y de primer curso de enseñanza primaria de la escuela Sadako de Barcelona, los cuales presentaban un desfase claro en el ritmo de aprendizaje lecto-escritor con respecto del grupo clase. La investigación se articula en tres bloques. En el primero se analizan las posibilidades que el sector informático ofrece al campo de la educación, tanto a nivel de hardware como de software, así como la aplicación del ordenador a la enseñanza, estudiándose las posibilidades de la herramienta informática en base a su efecto sobre: la organización de la clase, la labor de maestro, la relación maestro-alumno, la relación alumno-aprendizaje, y en base a los efectos producidos sobre el sujeto, tanto a nivel actitudinal, socializador y cognoscitivo. El segundo bloque analiza las dificultades de aprendizaje de los individuos que, en relación con grupo clase, el autor denomina desfasados, haciéndose especial hincapié en las dificultades de aprendizaje lecto-escritor. Se analizan 17 casos y se establecen 4 tipologías de desfase en base a su causa: problemas familiares, inmadurez cronológica, madurez retardada y handicap fisiológico. El tercer bloque, de corte experimental, aplica el programa desarrollado ad-hoc 'bola de cuc' a los 17 casos, evaluándose los resultados. Se añade un estudio sobre la aplicación de las herramientas informáticas en la enseñanza de la lecto-escritura en 5 centros de enseñanza primaria catalanes de titularidad pública y privada (escola Thau, escola Nabi, escola Solc, escola pública Jacint Verdaguer y escola pública Guinardó).. Programa informático ad-hoc 'bola de cuc'.. El trabajo con el ordenador ha reducido en general los problemas de atención y de poca eficacia.. El programa 'bola de cuc' parece ser efectivo en la mejora del aprendizaje lecto-escritor, permitiendo detectar problemas grafo-motrices, de relación sonido-grafía, de percepción, de lectura comprensiva y de escritura. Se sugiere a nivel prospectivo, la introducción del programa en el utillaje habitual del maestro de primaria, sugiriéndose investigaciones posteriores para evaluar más extensivamente la utilidad del instrumento informático..