Engineering exotic phases for topologically-protected quantum computation by emulating quantum dimer models

We use a nonperturbative extended contractor renormalization (ENCORE) method for engineering quantum devices for the implementation of topologically protected quantum bits described by an effective quantum dimer model on the triangular lattice. By tuning the couplings of the device, topological protection might be achieved if the ratio between effective two-dimer interactions and flip amplitudes lies in the liquid phase of the phase diagram of the quantum dimer model. For a proposal based on a quantum Josephson junction array [L. B. Ioffe {\it et al.}, Nature (London) {\bf 415}, 503 (2002)] our results show that optimal operational temperatures below 1 mK can only be obtained if extra interactions and dimer flips, which are not present in the standard quantum dimer model and involve three or four dimers, are included. It is unclear if these extra terms in the quantum dimer Hamiltonian destroy the liquid phase needed for quantum computation. Minimizing the effects of multi-dimer terms would require energy scales in the nano-Kelvin regime. An alternative implementation based on cold atomic or molecular gases loaded into optical lattices is also discussed, and it is shown that the small energy scales involved--implying long operational times--make such a device impractical. Given the many orders of magnitude between bare couplings in devices, and the topological gap, the realization of topological phases in quantum devices requires careful engineering and large bare interaction scales.Comment: 12 pages, 10 figure

Neutrino Telescopes' Sensitivity to Dark Matter

The nature of the dark matter of the Universe is yet unknown and most likely is connected with new physics. The search for its composition is under way through direct and indirect detection. Fundamental physical aspects such as energy threshold, geometry and location are taken into account to investigate proposed neutrino telescopes of km^3 volume sensitivities to dark matter. These sensitivities are just sufficient to test a few WIMP scenarios. Telescopes of km^3 volume, such as IceCube, can definitely discover or exclude superheavy (M > 10^10 GeV) Strong Interacting Massive Particles (Simpzillas). Smaller neutrino telescopes such as ANTARES, AMANDA-II and NESTOR can probe a large region of the Simpzilla parameter space.Comment: 28 pages, 9 figure

Estimativas de parâmetros genéticos para características de crescimento em bovinos da raça Canchim utilizando modelos de dimensão finita.

Os objetivos neste trabalho foram avaliar diferentes modelos, em relação aos efeitos maternos considerados, para características de crescimento e estimar os parâmetros genéticos para essas características em bovinos da raça Canchim, por meio de análises uni, bi e multicaracterísticas. As características peso ao nascimento, peso ao desmame, pesos padronizados para 12, 18, 24 e 30 meses de idade em machos e fêmeas e peso adulto de fêmeas foram analisadas utilizando-se quatro modelos com os efeitos aleatórios adicionados em sequência. Os efeitos maternos influenciaram os pesos do nascimento aos 2 anos de idade e o peso à desmama foi o mais afetado pelos efeitos maternos. As estimativas de herdabilidade direta obtidas das análises bi e multicaracterísticas foram superiores àquelas obtidas das análises unicaracterísticas. As estimativas de herdabilidade do efeito genético direto obtidas usando análise multicaracterística foram 0,39 para peso ao nascer; 0,31 para peso à desmama; 0,29 para peso aos 12 meses; 0,28 para peso aos 18 meses; 0,26 para peso aos 24 meses; 0,30 para peso aos 30 meses; e 0,38 para peso à idade adulta. As correlações genéticas estimadas entre pesos obtidos em idades jovens com peso à idade adulta foram altas, acima de 0,79. A seleção com base em características de crescimento em qualquer idade pode promover ganhos genéticos moderados no peso corporal de animais da raça Canchim em todas as idades-padrão, inclusive nos pesos ao nascer e à idade adulta das fêmeas. É importante considerar nas análises os pesos prévios à seleção para estimar parâmetros genéticos para pesos após a seleção. A análise multicaracterística é a mais indicada

An adaptive cross approximation (ACA) for the extended boundary element method (XBEM) in anisotropic materials

The extended boundary element method (XBEM) is a modification from the standard BEM, where enrichment functions are embedded into the BEM formulation. The results obtained with this method were seen to be accurate and stable, being especially useful for fracture problems. However, the method suffers from the presence of a linear system containing unsymmetric and fully populated matrices which needs to be solved in order to get the solution of the boundary problem. This can be computationally expensive for problems dealing with multiple cracks for instance. Adaptive cross approximation (ACA) is used to reduce the number of operations necessary to solve the linear system of equations for a fracture problem with an anisotropic material

Finite Size Effects in Thermal Field Theory

We consider a neutral self-interacting massive scalar field defined in a d-dimensional Euclidean space. Assuming thermal equilibrium, we discuss the one-loop perturbative renormalization of this theory in the presence of rigid boundary surfaces (two parallel hyperplanes), which break translational symmetry. In order to identify the singular parts of the one-loop two-point and four-point Schwinger functions, we use a combination of dimensional and zeta-function analytic regularization procedures. The infinities which occur in both the regularized one-loop two-point and four-point Schwinger functions fall into two distinct classes: local divergences that could be renormalized with the introduction of the usual bulk counterterms, and surface divergences that demand countertems concentrated on the boundaries. We present the detailed form of the surface divergences and discuss different strategies that one can assume to solve the problem of the surface divergences. We also briefly mention how to overcome the difficulties generated by infrared divergences in the case of Neumann-Neumann boundary conditions.Comment: 31 pages, latex, to appear in J. Math. Phy

Interação genótipo-ambiente em cruzamentos de bovinos de corte.

Dados de rebanhos bovinos comerciais foram analisados com o objetivo de estimar as interações dos efeitos genéticos com o ambiente que podem influenciar a avaliação de características de crescimento em rebanhos de animais puros e cruzados. O conjunto de dados analisado foi obtido a partir de animais das raças Hereford, Nelore e seus cruzamentos. As características em estudo foram os pesos à desmama e ao sobreano dos animais. As análises estatísticas foram realizadas pelo método dos quadrados mínimos e o modelo proposto incluiu os efeitos de região, grupo de contemporâneos dentro de região, mês de nascimento e sexo do bezerro, os efeitos lineares e quadráticos para a idade do bezerro e idade da vaca ao parto, ambas analisadas dentro de sexo, e os efeitos de grupo genético e da interação grupo genético x região. De modo geral, o desempenho de todos os grupos genéticos foi influenciado pelo efeito de região. Além disso, observou-se tendência de que o aumento da proporção de genes zebuínos promoveu diminuição na diferença de desempenho entre as regiões. Todos os genótipos foram beneficiados no ambiente menos restritivo, o que indica a existência de interação genótipo-ambiente e comprova a importância de que sistemas de cruzamento sejam realizados de forma a manter a adaptação das matrizes e de seus produtos

Reação de plantas de pimenta longa (Piper hispidinervium) a isolados de Fusarium solani f.sp. piperis.

Publicado também em: Fitopatologia Brasileira, v. 22, n. 1, p. 112, mar. 1997

Localized magnetoplasmon modes arising from broken translational symmetry in semiconductor superlattices

The electromagnetic propagator associated with the localized collective magnetoplasmon excitations in a semiconductor superlattice with broken translational symmetry, is calculated analytically within linear response theory. We discuss the properties of these collective excitations in both radiative and non-radiative regimes of the electromagnetic spectra. We find that low frequency retarded modes arise when the surface density of carriers at the symmetry breaking layer is lower than the density at the remaining layers. Otherwise a doublet of localized, high-frequency magnetoplasmon-like modes occurs.Comment: Revtex file + separate pdf figure