Las fases geométricas son tema de investigación actual en diversas áreas de la física. Interesa investigarlas tanto por razones de carácter teórico, cuanto por razones ligadas a sus aplicaciones. Entre estas últimas resaltan las aplicaciones en información cuántica. Un computador cuántico está basado en la posibilidad de generar, almacenar y manipular bits de información codificados en los grados de libertad de sistemas cuánticos. Estos son llamados qubits. Los qubits son superposiciones coherentes de dos estados fundamentales. Mientras su contraparte clásica puede valer 0 o 1 excluyentemente, el qubit puede tomar ambos valores 0 y 1 simultáneamente. Esto hace posible procesar información con mucha mayor rapidez en comparación a una computadora clásica. El problema central con los qubits es que son sumamente frágiles, de modo que su tiempo de vida media es muy pequeño. El fenómeno que lleva a un estado de superposición hacia un estado clásico se llama decoherencia. Para que un computador cuántico sea viable, es necesario contar con qubits cuya vida media sea mayor que el tiempo que toma realizar operaciones sobre ellos (computación). Una ruta muy promisoria es la que se basa en las fases geométricas. Ellas permiten realizar operaciones que, de un lado, pueden ser muy rápidas y, de otro lado, pueden ser inmunes o muy robustas frente a la decoherencia. Para implementar computación cuántica geométrica, es entonces necesario ser capaz de manipular fases geométricas con gran versatilidad. Contribuyendo a este ín, esta tesis presenta nuevos resultados en la manipulación de fases geométricas que aparecen cuando el qubit está codificado en fotones polarizados. Esta tesis contiene dos partes principales. En la primera parte hacemos un intento preliminar en manipular fases en estados de polarización. Específicamente, tratamos a la fase de Pancharatnam (fase total) que resulta de evoluciones unitarias arbitrarias. Discutimos los aspectos teóricos involucrados y mostramos en detalle como hacer que un estado de polarización siga cualquier curva sobre la esfera de Poincaré. Luego presentamos los métodos utilizados para llevar a cabo las mediciones de la fase total acumulada a lo largo de la evolución del estado. En la segunda parte de esta tesis, extendemos nuestros métodos y desarrollamos técnicas para suprimir localmente las fases dinámicas que puedan aparecer durante la evolución del estado de polarización. Esto nos permite observar y medir fases geométricas. Usando métodos similares a los discutidos en la primera parte, mostramos finalmente que las fases geométricas observadas experimentalmente coinciden con las predicciones teóricas con buena aproximación. / Tesis

Reportamos medidas polarimétricas de fases geométricas que son generadas por evoluciones de fotones polarizados a lo largo de trayectorias no geodésicas en la esfera de Poincaré. La esencia de nuestro arreglo polarimétrico está en las siete láminas retardadoras que son atravesadas por un haz de fotones individuales. Con este arreglo, cualquier transformaci on SU(2) puede ser realizada. Explotando la invarianza Gauge de las fases geom etricas bajo transformaciones locales U(1), anulamos la contribución dinámica a la fase total, de este modo haciendo que la última coincida con la fase geométrica. Demostramos la insensibilidad de nuestro arreglo bajo distintas fuentes de ruido. Esto hace del arreglo polarimétrico de fotones individuales una herramienta versátil y prometedora para probar la robustez de la fase geométrica frente al ruido. / We report polarimetric measurements of geometric phases that are generated by evolving polarized photons along nongeodesic trajectories on the Poincar e sphere. The core of our polarimetric array consists of seven wave plates that are traversed by a single-photon beam. With this array, any SU(2) transformation can be realized. By exploiting the gauge invariance of geometric phases under U(1) local transformations, we nullify the dynamical contribution to the total phase, thereby making the latter coincide with the geometric phase. We demonstrate our arrangement to be insensitive to various sources of noise entering it. This makes the single-beam, polarimetric array a promising, versatile tool for testing robustness of geometric phases against noise. / Tesis

Esta tesis discute el Teorema de No-Borrado en el contexto de la mecánica cuáantica, desde un punto de vista informacional y termodin ámico. Se realiza la prueba del teorema, y se hace distinci ón entre borrado cu ántico (deletion) y borrado (erasure). Se discute el borrado (erasure) a mayor profundidad a trav és del Demonio de Maxwell y el Principio de Landauer, vinculados entre s por la Segunda Ley de la Termodin ámica. Esto conduce a relacionar el concepto de borrado (erasure) con medici on y trabajo. Se propone un montaje experimental que sirve como simulaci ón de un proceso de borrado cu ántico (deletion), a trav és del uso de óptica lineal suplementada por procesos como la conversi ón param étrica espont ánea descendiente. Finalmente, se compara al Teorema de No-Borrado con otros Teoremas de Imposibilidad, y se demuestran las relaciones de implicancia entre este teorema, el de No-Comunicaci ón y la Segunda Ley de la Termodin ámica. / Tesis

Existen diversos métodos para medir la longitud de onda de la luz. Uno de estos métodos está basado en la relación que existe entre la longitud de onda y los patrones de moteado. La implementación de este método consiste en hacer ingresar luz con un ancho espectral peque˜no sobre un extremo de una fibra óptica multimodal, para generar patrones de moteado a la salida de la fibra óptica. Estos patrones de moteado se relacionan con las longitudes de onda que contiene la luz que ingresa a la fibra óptica. En el presente trabajo se propone una nueva implementación que consiste en usar una pantalla de cristal líquido (LCD) en vez de una fibra óptica, para obtener patrones de moteados m´as estables frente a las vibraciones mecánicas a las que está expuesto el arreglo experimental. Los resultados indicaron que es posible implementar el método usando LCDs. Estos dispositivos ofrecen una mayor resistencia al ruido mecánico y mejoran la reproducibilidad de los patrones de moteado generados. / Tesis

Esta tesis estudia fases geométricas que aparecen cuando un átomo de dos niveles interacciona con un campo electromagnético monomodal cuantizado, un modelo descrito por el Hamiltoniano de Rabi (HR). Como se conoce, el HR no tiene una solución cerrada; no obstante, cuando el acoplamiento entre el átomo y campo es débil, la aproximación de onda rotante (RWA) puede ser aplicada. Esto resulta en el Hamiltoniano de Jaynes-Cummings (HJC), el cual es una útil solución analítica aproximada del primero. Cuando la RWA puede ser aplicada, fenómenos físicos predichos en el modelo de Rabi deben también aparecer en el modelo de Jaynes-Cummings; caso contario, la aproximación será físicamente inconsistente. Esto último generó una controversia después de una reciente afirmación sobre fases de Berry en el HR. De acuerdo a ésta, la RWA no es válida para ningún valor del acoplamiento entre el átomo y campo. Los resultados de esta investigación, cálculos numéricos de la fase de Berry en el HR, muestran que este no es el caso y que afirmaciones contrarias son inconsistentes con un argumento analítico que concierne al modelo de Rabi. Adicionalmente, se muestra que estos resultados convergen a los respectivos para el HJC, concluyendo as__ que la RWA es consistente al aplicarse a fases de Berry, como era de esperarse. Finalmente, se discute que la aparición de fases de Berry no depende de la condición adiabática; por lo tanto, el marco de estudio apropiado es el cinemático, el cual contiene a la fase de Berry como un caso particular de la fase geométrica. También se discute que el Hamiltoniano no desempeña un rol importante, salvo de proveedor de los autovectores usados en el cálculo de la fase geométrica. Esto manifiesta la característica esencial de la cual depende la fase geométrica, que es la geometría del espacio de rayos. Este espacio depende de los tipos de evolución que sean considerados. Este punto es ilustrado estudiando una diferente transformación unitaria en el modelo de Schwinger. / Tesis

El presente proyecto de tesis consiste en el análisis de la red de transmisión del Perú hasta fines del año 2010 en el cual se puede observar niveles de saturación de capacidad en las regiones de la sierra y selva del país debido al uso de tecnologías de baja capacidad (radio SDH/PDH y satélite), así como una topología de enlaces puntopunto que genera un uso ineficiente de los recursos y no permite una mejor escalabilidad de la red. Para solucionar ambos problemas, el presente proyecto de tesis propone un diseño que permita la expansión y evolución de la red de la actual red de transmisión del Perú a una red óptica inteligente basada en ASON(Automatic Switched Optical Network)+DWDM. La palabra “inteligente” se refiere a la implementación de una capa de control en la tecnología ASON, la cual es capaz de realizar funciones de enrutamiento a nivel óptico. Esta funcionalidad evita la necesidad de siempre entregar el tráfico a un router de capa 3 que se encargue del enrutamiento y para luego devolver el tráfico al equipo de transmisión. De esta manera se libera la carga de tráfico en los routers IP y se reduce el tamaño y complejidad requerido de los mismos. Se realiza también, como caso de estudio, el análisis del despliegue de un backbone inteligente nacional de Oi (Telemar) en Brasil para comenzar a demostrar la viabilidad de replicar un proyecto así en Perú. Luego de realizar todo el estudio del marco teórico sobre las funcionalidades y especificaciones de la tecnología ASON, se realiza un estudio de mercado basado en la estimación de la demanda a 10 años para los diferentes servicios de banda ancha que finalmente sustentarán la necesidad de incrementar considerablemente la capacidad de transmisión actual. El diseño de la solución y la definición de la cantidad de nodos principales (OTM) y amplificadores ópticos (OLA) se realiza en base a la capacidad de transmisión requerida, distribuida en los departamentos del sur del Perú (Costa y Sierra) con una topología de tipo malla que permita el aseguramiento del tráfico por diferentes rutas y que permita aprovechar al máximo las bondades de la tecnología ASON. Luego analizar tres posibles proveedores se elige a Huawei para la solución de los equipos con su modelos OSN8800/6800 con transpoders de 40G. El análisis de rentabilidad realizado en base a los precios referenciales de los equipos, los costos de inversión en infraestructura y los ingresos recurrentes por los servicios de banda ancha, demuestra que el proyecto es rentable con un periodo de recupero de 7 años. / Tesis

Los sistemas de supervisión remota son sistemas que permiten estar totalmente informados de cual es el estado de una red ya sea de cualquier tipo, así como también permite realizar un seguimiento de la operación de la red a través de los históricos almacenados mediante el sistema de notificación de alarmas que posee. En diversos lugares del país se utiliza aun un sistema de supervisión eventual y no continua lo que lleva a un mayor riesgo de posibles fallas en la red debido al degradamiento de los medios de transmisión producto del tiempo y las condiciones climatológicas. En este contexto, el objetivo principal de la presente investigación está orientado a diseñar un sistema de supervisión de la planta externa de fibra óptica para las redes de telefonía pública en Lima Metropolitana. El presente estudio se divide en cuatro capítulos: En el primer capítulo se analiza la problemática que envuelve la supervisión de una red de fibra óptica en forma eventual y no continua. En el segundo capítulo, se definen los conceptos base así como los diversos elementos involucrados en la transmisión por fibra óptica, que nos permitirán llegar a un modelo deseado de monitoreo remoto. En el tercer capítulo, se determina el modelo a ser usado así como todas las partes por los cuales está conformado, el centro de gestión y los indicadores necesarios que nos darán a conocer el grado de satisfacción en el servicio brindado; y finalmente, en el cuarto capítulo se muestra la metodología y el procedimiento utilizado para el diseño de un sistema de monitoreo remoto y se establecen las características del sistema. Como conclusión principal se obtiene que con un sistema de monitoreo o supervisión remota busca la mejora en los servicios de calidad y a su vez soportar la carga de tráfico de los usuarios con un servicio confiable y oportuno para una demanda cada vez más creciente de nuevos servicios futuros. / Tesis

Esta tesis trata de desarrollar una plataforma satelital para atender a todos los poblados aislados, que no podrán ser atendidos por las Redes Regionales de Fibra Óptica. Estos poblados de pocos pobladores (50 a 500 habitantes) están ubicados geográficamente con una muy alta dispersión tradicionalmente desamparados de la presencia activa de estado. Además, la mayor parte son inaccesibles sea por la gran altitud en las cordilleras de los Andes o por las grandes y lejanas profundidades en la selva a la cual solo se accede vía fluvial. Sin embargo, estas localidades con sus poblaciones tienen mucho potencial, por la riqueza de su cultura inmaterial, sus lenguas. También por sus productos los cuales tienen mucha demanda en los mercados nacionales como internacionales como productos tales como la quinua, el maíz amarillo duro, los tubérculos en la alta sierra y de la diversidad de plantas medicinales. Sin embargo, para el desarrollo de estos mercados requiere que los productores dispongan de información actualizada de precios, lugares donde puedan colocar sus productos, contactos para realizar transacciones comerciales o del tipo de turismo. En este contexto la pequeña y mediana empresa de dichos poblados requieren de información actualizada para su desarrollo. Respecto a la población, esta requiere una mejor y una más potencializada atención en sus postas médicas, implementada con servicios como Teleecografía y aplicativos para un diagnóstico de nivel de gravedad de dolencias. Por parte de los estudiantes, estos requieren un acceso a Internet fluido y de calidad para tener los conocimientos más actualizados, los cuales les permitan logran competitividad frente a sus pares de colegios mayores. Por parte de las instituciones públicas, ellas podrán tener una mejor representación y atención en los Tambos, que tan bien han permitido realizar (DNI, Pensión 65, Juntos, Techo Propio, BN). Por su parte las municipalidades pueden tener los CAPs para brindar el servicio de acceso a Internet para la colectividad del distrito. Por último, la policía estará mejor implementada en su lucha contra el narcotráfico, la minería ilegal y la tala indiscriminada. Todos estos factores servirán para que estas poblaciones puedan mejorar su nivel de ingresos, su calidad de vida y sus potencialidades lo que hará alejar a la violencia y resentimiento social por el abandono estatal. / Tesis

No presente trabalho são investigadas experimental e teoricamente as propriedades ópticas e estruturais de compostos orgânicos derivados da família hidroxifenil benzazolas visando aplicações em diodos orgânicos emissores de luz. Este trabalho baseou-se no estudo do efeito da incorporação de um radical isotiocianato nas moléculas 2-(2’-hidroxifenil)benzimidazola, 2-(2’-hidroxifenil)benzoxazola, 2-(2’-hidroxifenil)benzotiazolas. Além disso, investigou-se o efeito da remoção da ligação de hidrogênio intramolecular responsável pela ESIPT da molécula 2-(4’-isotiocianato 2’- hidroxifenil)benzotiazol. Foram realizados experimentos de absorção e fotoluminescência para verificar as energias de excitação e fluorescência dos compostos, bem como o deslocamento Stokes. As propriedades ópticas e estruturais também foram investigadas teoricamente utilizando uma abordagem computacional de cálculos de primeiros princípios, baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), implementados no programa Gaussian. Foi feita uma investigação da estrutura geométrica molecular, obtendo-se as distâncias interatômicas, estrutura dos orbitais eletrônicos, valores dos orbitais moleculares HOMO e LUMO, vibrações moleculares, e frequências dos modos vibracionais. Através da espectroscopia Raman foram obtidas as frequências dos modos vibracionais Raman ativos, que puderam ser comparados com os resultados teóricos da simulação. Após a caracterização a molécula 2-(4’-isotiocianato-2’- hidroxifenil) benzazol denominado 4OITC, foi escolhida para a construção de um Diodo Orgânico Emissor de Luz (OLED). Foram obtidos os espectros de foto e eletroluminescência dos diferentes dispositivos construídos, com objetivo de entender como as diferentes camadas do OLED interagem. / In this work the optical and structural properties of organic compounds derived from hydroxyphenyl benzoxazol family are investigated experimentally and theoretically aiming at applications in Organic Light Emitting Diodes. The work is based upon the study of the effect of incorporating an isothiocyanate moiety in the molecule 2-(2'-hydroxyphenyl)benzimidazole, 2-(2'-hydroxyphenyl)benzoxazole, 2-(2'-hydroxyphenyl) benzothiazole. Furthermore, it was investigated the effect of removing the bonding of the intramolecular hydrogen responsible for ESIPT of the molecule 2- (4'-isothiocyanate 2'-hydroxyphenyl) benzothiazole. Absorption and photoluminescence experiments were performed to verify the excitation energy and the fluorescence of the compounds, as well as the Stokes shift. Optical and structural properties were also investigated theoretically using a computational approach of first principles calculations based on Density Functional Theory (DFT) implemented in Gaussian program. An investigation of molecular geometric structure was made, obtaining the interatomic distances, structure of the electronic orbitals, the molecular orbitals HOMO and LUMO values, molecular vibrations and frequencies of the vibrational modes. Through Raman spectroscopy were obtained the frequencies of the Raman active vibrational modes which could be compared with the theoretical simulation results. After it characterized, the molecule 2-(4'-isothiocyanate-2'-hydroxyphenyl)benzoxazole, called 4OITC, was chosen for the construction of an Organic Light Emitting Diode (OLED). The photo and electroluminescence spectra from the different devices built were obtained, in order to understand how the different layers of the OLED interact.

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