Emergence of Hierarchy on a Network of Complementary Agents

Complementarity is one of the main features underlying the interactions in biological and biochemical systems. Inspired by those systems we propose a model for the dynamical evolution of a system composed by agents that interact due to their complementary attributes rather than their similarities. Each agent is represented by a bit-string and has an activity associated to it; the coupling among complementary peers depends on their activity. The connectivity of the system changes in time respecting the constraint of complementarity. We observe the formation of a network of active agents whose stability depends on the rate at which activity diffuses in the system. The model exhibits a non-equilibrium phase transition between the ordered phase, where a stable network is generated, and a disordered phase characterized by the absence of correlation among the agents. The ordered phase exhibits multi-modal distributions of connectivity and activity, indicating a hierarchy of interaction among different populations characterized by different degrees of activity. This model may be used to study the hierarchy observed in social organizations as well as in business and other networks.Comment: 13 pages, 4 figures, submitte

Probing quantum fluctuation theorems in engineered reservoirs

Fluctuation Theorems are central in stochastic thermodynamics, as they allow for quantifying the irreversibility of single trajectories. Although they have been experimentally checked in the classical regime, a practical demonstration in the framework of quantum open systems is still to come. Here we propose a realistic platform to probe fluctuation theorems in the quantum regime. It is based on an effective two-level system coupled to an engineered reservoir, that enables the detection of the photons emitted and absorbed by the system. When the system is coherently driven, a measurable quantum component in the entropy production is evidenced. We quantify the error due to photon detection inefficiency, and show that the missing information can be efficiently corrected, based solely on the detected events. Our findings provide new insights into how the quantum character of a physical system impacts its thermodynamic evolution.Comment: 9 pages, 4 figure

Immunization and Aging: a Learning Process in the Immune Network

The immune system can be thought as a complex network of different interacting elements. A cellular automaton, defined in shape-space, was recently shown to exhibit self-regulation and complex behavior and is, therefore, a good candidate to model the immune system. Using this model to simulate a real immune system we find good agreement with recent experiments on mice. The model exhibits the experimentally observed refractory behavior of the immune system under multiple antigen presentations as well as loss of its plasticity caused by aging.Comment: 4 latex pages, 3 postscript figures attached. To be published in Physical Review Letters (Tentatively scheduled for 5th Oct. issue

Entanglement properties of optical coherent states under amplitude damping

Through concurrence, we characterize the entanglement properties of optical coherent-state qubits subject to an amplitude damping channel. We investigate the distillation capabilities of known error correcting codes and obtain upper bounds on the entanglement depending on the non-orthogonality of the coherent states and the channel damping parameter. This work provides a first, full quantitative analysis of these photon-loss codes which are naturally reminiscent of the standard qubit codes against Pauli errors.Comment: 7 pages, 6 figures. Revised version with small corrections; main results remain unaltere

Spin-orbit interaction in symmetric wells with two subbands

We investigate the spin-orbit (s-o) interaction in two-dimensional electron gases (2DEGs) in quantum wells with two subbands. From the $8\times 8$ Kane model, we derive a new inter-subband-induced s-o term which resembles the functional form of the Rashba s-o -- but is non-zero even in \emph{symmetric} structures. This follows from the distinct parity of the confined states (even/odd) which obliterates the need for asymmetric potentials. We self-consistently calculate the new s-o coupling strength for realistic wells and find it comparable to the usual Rashba constant. Our new s-o term gives rise to a non-zero ballistic spin-Hall conductivity, which changes sign as a function of the Fermi energy ($\epsilon_F$), and can induce an unusual \emph{zitterbewegung} with cycloidal trajectories \textit{without} magnetic fields.Comment: v2: 4 two-column pages, 3 figures (added spin Hall conductivity and self-consistent calculation

Survival-extinction phase transition in a bit-string population with mutation

A bit-string model for the evolution of a population of haploid organisms, subject to competition, reproduction with mutation and selection is studied, using mean field theory and Monte Carlo simulations. We show that, depending on environmental flexibility and genetic variability, the model exhibits a phase transtion between extinction and survival. The mean-field theory describes the infinite-size limit, while simulations are used to study quasi-stationary properties.Comment: 11 pages, 5 figure

Caracterização do efetivo caprino da raça Boer em Portugal

A raça caprina Boer, originária da Africa do Sul, é considerada uma das raças mais importantes para a produção de carne, apresentando uma excelente capacidade de adaptação, sendo por isso explorada, com sucesso, em várias zonas do globo, com condições meteorológicas muito variadas. Atualmente, a exploração de caprinos desta raça em Portugal ainda tem uma expressão bastante diminuta, tendo sido concluída a criação do Livro Genealógico (LG) da raça Boer em novembro de 2015, gerido pela APCRB – Associação Portuguesa de Caprinicultores da Raça Boer. Pretendeu-se com este estudo contribuir para a caracterização do efetivo caprino Boer existente em Portugal. O trabalho baseou-se nos dados obtidos em visitas realizadas às explorações, no processo de registo dos animais no LG da raça. Atualmente, em Portugal, existem nove criadores, mas apenas oito com animais inscritos no LG, com um efetivo total de 142 animais, 112 fêmeas e 30 machos. Os animais são nascidos em Portugal (48,6%), e importados, principalmente da Alemanha (36,6%), mas também da Holanda (12,7%) e Espanha (2,1%). As explorações encontram-se distribuídas pelos concelhos de Alandroal, Benavente, Vidigueira, Campo-Maior, Coruche, Évora, Portalegre, Porto de Mós e Vila Nova de Foz Côa. Os criadores, na sua maioria, exploram os animais em sistema semi-intensivo, com base no pastoreio direto e suplementação, com feno e alimento composto comercial. Apenas um criador explora os animais em sistema extensivo. Regra geral, não existem épocas de cobrição definidas. Os machos são mantidos junto das fêmeas e a beneficiação realiza-se por cobrição natural. Excecionalmente, no ano de 2016, dois criadores recorreram à inseminação artificial, por laparoscopia, com sémen importado da Austrália. A dimensão dos efetivos por exploração é diversa, variando entre quatro e trinta animais, com um valor médio de dezoito animais. O efetivo nacional é relativamente jovem, predominando animais com idades entre um e três anos, representando 85% do efetivo. O número de nascimentos aumentou entre 2007 e 2013, ano em que se registou o valor mais elevado (42), tendo este vindo a decrescer posteriormente. A inexistência de épocas de cobrição definidas reflecte-se numa distribuição dos nascimentos ao longo de todo o ano. A pontuação obtida na classificação morfológica dos animais, efetuada até ao momento, permitiu que a sua totalidade fosse inscrita no LG. Apesar de uma expressão ainda diminuta do efetivo Boer em Portugal, a expansão desta raça afigura-se interessante, dadas as excelentes características destes animais para a produção de carne.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Bioestimulante no feijoeiro cultivado em sucessão à diferentes culturas de cobertura.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de regulador de crescimento visando maior produtividade do feijoeiro irrigado em sucessão à diferentes culturas de cobertura

Controle biológico de fungos e uso de bioestimulante no feijoeiro cultivado em sucessão de diferentes culturas.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de bioestimulante e o controle biológico de fungos do solo por meio de Trichoderma sp., visando maior produtividade do feijoeiro irrigado em sucessão à diferentes culturas de cobertura

Desenvolvimento de sonda de RMN acoplada indutivamente.

Entrada padronizada: BERNARDES-FILHO, R