Universitat de les Illes Balears
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Novedades y Eventos
Líneas de Investigación
- Sistemas Complejos. Física Estadística y No lineal
Los Sistemas Complejos, un paradigma central en el IFISC, se caracterizan por los fenómenos emergentes y colectivos de muchos elementos en interacción. Una comprensión básica de estos sistemas proviene de la Física Estadística, junto con la Teoría de los Sistemas Dinámicos, que incluye el estudio del caos y el efecto de fluctuaciones y sucesos aleatorios en la evolución de estos sistemas. Fenómenos genéricos en estudio incluyen sincronización, transiciones de fase, inestabilidades de no equilibrio, formación de estructuras espaciotemporales, o la dinámica y evolución de redes complejas.
- Transporte e información en sistemas cuánticos
Los sistemas muy pequeños (nanociencia) y la interacción radiación-materia (óptica cuántica) comparten un marco común dentro de la Física Cuántica. Éstos son temas de interés en ciencia básica y también de cara a la creación de nuevas tecnologías, como dispositivos y ordenadores cuánticos. En particular, la posibilidad de superar las limitaciones impuestas por la física clásica lleva a nuevas maneras de manipular la información (información cuántica).
La investigación en el IFISC se centra en el estudio teórico de temas específicos en estas lineas de interés actual. En particular, se estudia el transporte de cargas y de espines (nanoelectrónica y espintrónica) en nanoestructuras de semiconductor tales como puntos y hilos cuánticos. La posibilidad de controlar las propriedades fotónicas, como las correlaciones cuánticas y el entrelazamiento entre haces de luz, se estudia en dispositivos ópticos no lineales, átomos fríos y láseres. Las propriedades generales comunes en estos sistemas se estudian en el contexto de la información cuántica, centrándose en la identificación de estados entrelazados, en la caracterización de su grado de entrelazamiento y en su creación y evolución dinámica.
IFISC-OSA student chapter iniciado en Marzo de 2009 - Fotónica no lineal
El tema general de esta línea es el estudio de la interacción no-lineal entre luz y materia con vistas a su aplicación en tecnologías fotónicas emergentes. Estudiamos sistemas emisores (láseres, principalmente de semiconductor) así como sistemas sujetos a la inyección óptica (amplificadores ópticos de semiconductor, medios Kerr, osciladores paramétricos). La mayor parte de la investigación realizada en esta línea puede clasificarse en dos categorías complementarias: el estudio de la evolución temporal (dinámica) y la generación de distribuciones no homogéneas de luz (formación de estructuras espaciales).
Dinámica de láseres y amplificadores ópticos de semiconductor. Incluye aspectos como variaciones temporales en las características del haz y efectos no lineales en los láseres de emisión lateral así como los mecanismos de selección, desestabilización y conmutación del estado de polarización en láseres de cavidad verticales, con la perspectiva de posibles aplicaciones en tecnologías de comunicación e información. Uno de los temas de investigación se centra en la utilización de láseres caóticos para aumentar la seguridad en comunicaciones ópticas, estudiando la dinámica caótica de láseres sujetos a realimentación óptica o electróptica y la sincronización de láseres caóticos.
Formación de estructuras espaciales y su dinámica en cavidades ópticas llenas con medios no lineales (Kerr, osciladores ópticos paramétricos, generación de segundo armónico). Las implicaciones de estos estudios se extienden desde aspectos fundamentales como la existencia de los efectos macroscópicos de las fluctuaciones cuánticas, a usos potenciales para todo el tratamiento óptico de información e imágenes. Las estructuras localizadas (solitones) que aparecen en el plano transversal en estos dispositivos, así como en láseres de semiconductor, tienen un uso potencial en memorias reconfigurables, registros de desplazamiento o convertidores serie-paralelo. Además la posibilidad de usar cavidades ópticas no lineales para el procesado totalmente óptico de imágenes (magnificación del contraste, reconocimiento de contornos) también es estudiada.
IFISC-OSA student chapter iniciado en Marzo de 2009 - Dinámica no lineal en fluidos
El flujo de fluidos es un proceso natural que se da en un enorme rango de escalas, desde capilares sanguíneos hasta borrascas atmosféricas. También ocurre en contextos de interés tecnológico, donde su comprensión es esencial para el diseño de aeronaves o la fabricación de materiales, por ejemplo.
Nuestro trabajo se centra en dos direcciones de investigación: Por una parte estudiamos fenómenos básicos en el flujo de fluidos, como procesos de agitado y mezcla, reacciones químicas o biológicas, inestabilidades, formación de estructuras, movimiento de trazadores no ideales, etc. El enfoque de la advección caótica es un punto de partida conveniente, y se usan de manera intensiva métodos de Lyapunov. Por otra parte aplicamos los conceptos y métodos anteriores a contextos geofísicos, en particular a dinámica oceánica: modelos de transporte, inhomogeneidad en el pláncton, estructuras coherentes lagrangianas, etc. Simulación numérica y sensores en satélites son las principales fuentes de datos usadas aquí.
- Biocomplejidad
Los objetivos fundamentales de esta línea se centran en el estudio de sistemas biológicos destacando aquellos que, analizados tras la óptica de la moderna Biología de Sistemas, se caracterizan por presentar un comportamiento complejo fruto de las interacciones entre sus elementos constituyentes.
Entre éstos se incluyen: la dinámica de sistemas neuronales, con especial énfasis en los procesos de sincronización y ruido; el transporte y adsorción de medicamentos; la dinámica de poblaciones; redes filogenéticas y dinámica de ecosistemas, incluyendo aspectos relativos al crecimiento, efectos espaciales y procesos de agregación, con aplicaciones a plantas clonales y sabanas.
Estos problemas son analizados con métodos propios de la física estadística y no lineal, destacando el uso de redes complejas, simulaciones de procesos estocásticos y modelos dinámicos de sistemas no lineales como los que presentan acoplamiento con retardo.
Los Sistemas Complejos, un paradigma central en el IFISC, se caracterizan por los fenómenos emergentes y colectivos de muchos elementos en interacción. Una comprensión básica de estos sistemas proviene de la Física Estadística, junto con la Teoría de los Sistemas Dinámicos, que incluye el estudio del caos y el efecto de fluctuaciones y sucesos aleatorios en la evolución de estos sistemas. Fenómenos genéricos en estudio incluyen sincronización, transiciones de fase, inestabilidades de no equilibrio, formación de estructuras espaciotemporales, o la dinámica y evolución de redes complejas.
Unidad de Servicios de Computación
La Unidad de Servicios de Computación se encarga de gestionar los recursos computacionales del IFISC. Nuredduna es nuestro principal cluster de cálculo.
