Física (Mag.)
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Ítem Texto completo enlazado On the optoelectronic properties of sputtered aluminium doped zinc oxide: a critical assessment(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-09) Enrique Morán, Luis Alonso; Guerra Torres, Jorge AndrésEn este trabajo, películas delgadas de óxido de zinc dopado con aluminio (AZO) con diferentes concentraciones de aluminio (Al) fueron crecidas por pulverización catódica de radiofrecuencia y luego fueron calentadas a 400°C en una atmósfera de Argón. El espectro de absorción del óxido de zinc (ZnO) exhibe una contribución de la absorción excitónica a la absorción fundamental que típicamente no es considerada en ZnO dopado con Al. No obstante, se muestra que la banda de excitones libres es aún visible en AZO con bajas concentraciones de Al. Adicionalmente, los estados de defectos, inducidos por el dopaje, incrementan el tamaño de los estados de cola. Estos dos factores, estados de cola y bandas de excitones libres, tienen un efecto substancial en los valores del ancho de banda óptico determinado a partir de la absorción fundamental y deben ser tomados en cuenta con modelos adecuados. En este trabajo, usamos un modelo recientemente desarrollado basado en el modelo de dispersión óptico de Elliot para determinar con precisión el ancho de banda óptico, la energía de ligadura de los excitones y la energía de Urbach de películas delgadas de AZO. Por otro lado, analizamos la absorción de portadores de carga libres, la cual es típicamente modelada por el modelo de dispersión de Drude. Sin embargo, este último no toma en cuenta el hecho de que los centros de dispersión también interactúan con el campo eléctrico externo. Para considerar este efecto, varios modelos han sido propuestos para analizar la resistividad dinámica del material. Típicamente, la resistividad dinámica tiene una dependencia exponencial y un valor de -1.5 es asumido para semiconductores altamente dopados. En este trabajo, dejamos este parámetro libre obteniendo una mejor descripción de los portadores de carga libres y su variación con el dopaje de aluminio.Ítem Texto completo enlazado Distinguishing non-standard neutrino interaction scenarios(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-04) Pérez García, Alicia; Gago Medina, Alberto MartínLas oscilaciones de neutrinos son uno de los casos más representativos de física más allá del Modelo Estándar de partículas elementales. Aunque se ha establecido que este comportamiento es inducido por la diferencia de masas de neutrinos (oscilaciones estándar), las anomalías observadas en la data experimental podrían ser explicadas con física no estándar presente de manera subyacente a las oscilaciones inducidas por masa. Actualmente, se manejan diferentes escenarios de física no estándar, pero no se tienen claras distinciones en su modificación de las observaciones de oscilaciones de neutrinos esperadas, ni preferencias establecidas de la naturaleza por ellos. Este trabajo propone el análisis de estadísticos y/o valores resultantes de ajustes de diferentes modelos a la data, para evaluar la posible distinción entre el-los. En particular, nos enfocamos en el marco de Interacciones no-estándar de neutrinos con materia (Non-Standard Interactions - NSI), evaluadas en el experimento DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment). Escogemos tres casos representativos y específicos del amplio conjunto de parámetros que ofrecen la interacciones no-estándar, y realizamos ajustes a la data generada considerando alguno como el que se encuentra presente en la naturaleza. Evaluamos el comportamiento de la significancia de los ajustes y la distorsión en la fase de violación CP respecto a la fase true, mientras intensificamos la presencia del caso NSI true. Buscamos identificar patrones para cada caso y sistematizar sus efectos característicos sobre las observaciones. Encontramos que efectivamente es posible identificar patrones en el comportamiento de las cantidades elegidas, aunque una relación directa entre ellas no puede ser establecida. Esto demuestra la posibilidad de aplicar el método en otros escenarios más allá ́ a del modelo estándar, resaltando la importancia del uso de varias cantidades resultantes de los ajustes de los modelos. Parte de este trabajo fue incluido en el poster titulado DUNE sensitivity for observing/discriminating theories beyond standard neutrino oscillation, presentado en XVIII International Conference on Topics in Astroparticles and Underground Physics (TAUP 2023).Ítem Texto completo enlazado Clasificación de estados tipo grafo para implementación de circuitos cuánticos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-03-25) Pardo Figueroa Rojas, Renzo Fernando; Ortíz Cabello, Omar HernánLa computación cuántica es uno de los campos de investigación más activos en los últimos años. La idea de realizar computación mediante bits cuánticos (cúbits) se remonta a Benioff y Feynman en la década de 1980. Esto dio origen al modelo del circuito que es un enfoque que utiliza compuertas cuánticas para describir transformaciones sobre cúbits en un estado inicial. Otra alternativa es el modelo de computación cuántica basado en mediciones (MBQC). En particular, el llamado modelo one-way que es el primero de este tipo. Este modelo no utiliza compuertas, sino mediciones de un cúbit a la vez sobre un estado cuántico de múltiples cúbits altamente entrelazado. Este modelo se origina en el trabajo seminal de Raussendorf & Briegel [53] quienes demostraron la computación cuántica universal en estados cluster o grafos. En la presente investigación, estudiamos la implementación de circuitos cuánticos utilizando estados grafos con el modelo one-way. Proponemos un sistema de clasificación de los circuitos implementables utilizando un código en base ternaria que permite representar las distintas configuraciones de grafos lineales. Con el empleo de esta clasificación, estimamos recursivamente el número de circuitos implementables con un cluster lineal y mostramos que crece de manera exponencial en función al número de cúbits. Esta clasificación puede usarse para operar un compilador de una computadora cuántica tipo one-way. Un compilador cuántico para una computadora que use el modelo one-way va a requerir realizar mediciones y/o transformaciones sobre cúbits de forma selectiva. El orden de estas mediciones y sobre qué cúbit se implemente cuál transormación dependerá del circuito requerido por el usuario del computador cuántico.Ítem Texto completo enlazado La geometría simpléctica en la mecánica clásica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-03-05) Rosales Ventocilla, Jimmy Leonardo; Castillo Egoavil, Hernan AlfredoEste trabajo se adentra en la exploración de las aplicaciones de la geometría simpléctica en la física en el contexto de la mecánica clásica. La motivación subyacente a esta exploración radica en la comprensión de que la teoría convencional proporcionada por la literatura tradicional resulta insuficiente para analizar todas las complejidades que un sistema físico puede resentar. Por ejemplo, asegurar la existencia de trayectorias periódicas o identificar simetrías en el sistema no puede alcanzarse plenamente con los conocimientos clásicos de la mecánica. Por lo tanto, se hace imperativo incorporar los conceptos de geometría diferencial y sistemas dinámicos en el marco de la mecánica. Para alcanzar este objetivo, comenzaremos por revisar los fundamentos de la mecánica, enfocándonos inicialmente en los formalismos Lagrangiano y Hamiltoniano. A medida que desarrollemos estos conceptos esenciales, observaremos cómo emergen de manera natural los conceptos de variedades diferenciales, formas diferenciales, formas simplécticas y otros elementos relacionados con la geometría diferencial y simpléctica. Adicionalmente, profundizaremos en la teoría de invariantes, donde presentaremos y demostraremos el teorema de Noether en el contexto de la geometría diferencial. Este teorema proporcionará una comprensión más profunda para abordar los sistemas físicos desde una perspectiva geométrica. Finalmente, exploraremos cómo estas influyentes teorías matemáticas, tanto la teoría de invariantes como la geometría simpléctica, nos dotarán de herramientas más sólidas para enfrentar las complejidades de los sistemas físicos analizados en la literatura de la mecánica clásica, permitiéndonos resolverlos de manera más efectiva.Ítem Texto completo enlazado Recasting and Validating a Search for Long Lived Particles using a CalRatio trigger in the ATLAS experiment(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-09-22) Coll Saravia, Lucía Ximena; Jones Pérez, JoelThe Standard Model (SM) of particle physics consists in a description of all the known elementary particles and their interactions. As far as it is known, the SM has passed all experimental tests, but presents some imperfections having no explanation for such as the presence of neutrino masses and the hierarchy problem. This encourages to probe theories beyond the Standard Model (BSM) that could bring solutions to these problems. An interesting proposal is to search for neutral long lived particles (LLPs). These type of particles have long decay lengths, can be generated by a variety of BSM models and could be detected in collider experiments by searching for displaced signals. The detection of the decay products of LLPs decays will contribute to the discovery of new physics. The objective of this work is to upgrade and optimize the PUCP Toy Detector presented in [1], adapting the simulation to the ATLAS detector and adding new features as a Geant4 simulation of the calorimeter for calculating the energy deposits. And validating it by reproducing the result of the searches presented in [2]. We conclude that the PUCP Toy Detector is valid, well implemented, and will be a competitive tool for searching new models containing LLPs decaying inside the calorimeters in the future.Ítem Texto completo enlazado Fotometría y Caracterización de los Asteroides Cercanos a la Tierra (NEAs): (65803) Didymos, (86829) 2000 GR146, y (161989) Cacus(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-09-11) Panfichi Sanborn, Aldo Miguel; Pajuelo Cubillas, Myriam VirginiaLos asteroides cercanos a la Tierra (NEAs en inglés) son un grupo de asteroides cuyas órbitas alrededor del Sol cruzan la órbita de la Tierra. Su proximidad a nuestros telescopios e instrumentos permite estudiarlos con mayor facilidad; pero además de esto, presentan un mayor riesgo de impacto que otros asteroides, y por lo tanto un posible peligro para la vida en nuestro planeta. Debido a esto, estudiar y caracterizar los miembros este grupo de asteroides es de alta importancia no sólo para el conocimiento científico, pero también para la humanidad. En septiembre del 2022, la NASA realizó una prueba de impacto con una sonda a un asteroide a través de la misión DART, con el objetivo de ver si un impacto controlado puede cambiar la órbita de un posible colisionador. El objetivo de esta misión fue Dimorphos, un satélite que orbita el NEA Didymos. En este trabajo reportamos la observación, fotometría, y análisis de un grupo de NEAs, utilizando principalmente un telescopio del Observatorio Ínter-Americano Cerro Tololo en Chile para las observaciones y el software MPO Canopus para el análisis fotométrico. Se extrajeron curvas de luz para los asteroides observados, y se pudieron calcular periodos de rotación para ellos, comparándolos con la literatura y resultados previos. Uno de los asteroides observados fue Didymos (en colaboración con la misión DART), debido a que nuestro lugar y fechas de observación nos pusieron en una posición excelente para poder observarlo en fechas previas al impacto.Ítem Texto completo enlazado Experimental research of extended polarization coherence theorem for nonclassical light(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-06-26) Jara Ortiz, Max; De Zela Martinez, Francisco AntonioThis thesis reports the experimental display of an extension of the polarization coherence theorem (PCT), a theorem that established a constraint between distinguishability and visibility, two quantities that serve, respectively, as a measure of particle-like and wave-like behavior that may simultaneously appear in interferometric arrangements. While the PCT applies in both quantum and classical regimes, this thesis focuses on the quantum case. The experiments were conducted using single photons. The theoretical extension of the PCT that was submitted to experimental test is much more involved than the original PCT and put several technical challenges. This thesis reports the successful implementation of the experiments. The techniques used could also be employed, with slight modifications, when working with classical light. The general framework, in which our results make a contribution, refers to so-called wave-particle duality and Bohr’s complementarity principle. This is a topic of intensive research that addresses not only foundational issues in quantum mechanics but also practical applications in quantum information science.Ítem Texto completo enlazado Constraints between concurrence and polarization for mixed states subjected to open system dynamics(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-24) Montenegro La Torre, Carlos Renzo Misael; De Zela Martinez, Francisco AntonioEntanglement and polarization are mutually constrained by the relationship C2 + P2 = 1, which engages concurrence (C) of a pure, two-qubit state and the degree of polarization (P) of either of its two subsystems. How the above constraint generalizes for mixed states, is an open question. We address mixed, two-qubit states of the X type, i.e., those whose density matrix has nonzero elements only in the two main diagonals. We focus on mixed states that arise out of a pure, two-qubit state that is subjected to either the amplitude damping channel or the depolarizing channel. We derive alternative constraints for concurrence and polarization and test them experimentally with polarization-entangled photons. We argue that our theoretical results hold also for classical light, whenever two binary degrees of freedom can be entangled.Ítem Texto completo enlazado Reaction fronts in inclined tubes under a Poiseuille flow(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-02) Rivadeneira Vizcardo, Rodrigo Miguel; Vasquez Rodriguez, Desiderio AugustoReaction fronts of chemical activity propagate with velocities that depend on the angle of inclination of the container. Buoyancy forces due to changes in chemical composition across the front will affect the velocity and shape of the front. If an external Poiseuille flow is imposed, the conditions of propagation would also change depending on the strength of this flow. Fronts in vertical tubes can change from flat to nonaxisymmetric, and then to axisymmetric as the density gradient is increased. Imposing a Poiseuille flow or tilting the tube changes how this sequence takes place. In this paper, we study the combined effects of convection and forced Poiseuille flow in inclined tubes, solving numerically the reaction-diffusion equations coupled to the Navier- Stokes equations.Ítem Texto completo enlazado Modelamiento de las propiedades óptico-eléctricas de películas delgadas de óxido de indio dopado con estaño: una evaluación crítica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-31) Piñeiro Sales, Miguel; Guerra Torres, Jorge AndresLas películas de óxido de indio dopado con estaño fueron producidas por pulverizaci ón catódica de radio frecuencia sobre sustratos de sílice fundida en condiciones de baja temperatura de sustrato. Las muestras fueron tratadas térmicamente dentro de una atmósfera inerte a diferentes temperaturas para evaluar la evolución de las constantes ópticas y propiedades electricas respecto a la temperatura de calentamiento, con la nalidad de proporcionar un rango más amplio de las propiedades ópticas y eléctricas del material. Se evalúan los modelos de Drude, Hamberg y Sernelius para la absorción de portadores de carga en la región infrarroja y la capacidad de determinar la resistividad eléctrica a partir de medidas de transmitancia óptica. La resistividad eléctrica, composición elemental, índice de refracción, coe ciente de extinci ón, energía de Urbach, ancho de banda óptico, tamaño de grano y el parámetro de red se determinaron sistemáticamente a través de las técnicas de van der Pauw, espectroscopía de rayos x de energía dispersiva, transmitancia óptica, y difracción de rayos x para cada temperatura de recocido. Adicionalmente, se realizaron medidas de efecto Hall y elipsometría espectral en una muestra sin tratamiento térmico y una muestra recocida, para nes comparativos. Finalmente, se evalua el corrimiento de Burstein-Moss con los parámetros obtenidos.