Disentangling the marginal problem in quantum chemistry

It is well known that determining the energy of molecules and other quantum many-body systems reduces in the standard approximation to optimizing a simple linear functional of a 12-variable object, the two-electron reduced density matrix (2-RDM). The difficulty is that the variation ensemble for that functional has never been satisfactorily determined. This is known as the N-representability problem of quantum chemistry (which to a large extent is a problem of quantum information theory). The situation has given rise to competing research programs, typically trading more complicated functionals for simpler representability conditions. Chief among them is density functional theory, based on a three-variable object for which the N-representability is trivial, whereas the exact functional is very strange indeed, and probably forever unknowable. An intermediate position is occupied by 1-RDM functional theory. Postulated by Pauli to explain the electronic structure of atoms and molecules, the exclusion principle establishes an upper bound of 1 for the fermionic natural occupation numbers, accordingly allowing no more than one electron in each quantum state. This is a necessary and sufficient condition for a 1-RDM to be the contraction of an ensemble N-body density matrix. The fermionic one-body quantum marginal problem asks whether given natural occupation numbers can arise from an antisymmetric (ensemble or pure) N-particle state. The configuration interaction method affords optimal descriptions of quantum states of atoms and molecules by expanding the wave function in terms of orbital-based configurations of Slater determinants. For these systems, the dimension of the Hilbert space grows binomially with m, the number of spin-orbitals in the basis of the one-particle Hilbert space, and N, the number of electrons of the system. It has been observed that for the rank-six approximation of a pure-state N=3 system, the occupation numbers satisfy some additional constraints, stronger than the Pauli exclusion principle. The recent analysis by Alexander Klyachko and coworkers of the one-body marginal problem of the pure N-fermion state establishes a systematic approach to this type of constraints. In fact, for a pure quantum system of N electrons arranged in m spin-orbitals the occupation numbers satisfy a set of linear inequalities, known as generalized Pauli constraints (GPC). These inequalities define a convex polytope of allowed states in R^m. They are conditions for a 1-RDM to be the contraction of a N-body state. When one of the GPC is completely saturated, the system is said to be pinned, and it lies on one of the facets of the polytope. The nature of those conditions has been explored till now only in a few systems: a model of three spinless fermions confined to a one-dimensional harmonic potential, the lithium isoelectronic series and ground and excited states of some three- and four-electron molecules for the rank being at least twice the number of electrons. For all these systems the inequalities are (quite often) nearly saturated. This is the so-called quasipinning phenomenon. In this PhD thesis we have taken up the challenge of using numerical and analytical methods to examine pinned and quasipinned states, for atoms and molecules, starting from scratch with configuration-interaction and multiconfiguration self-consistent methods. This procedure serves to study the occurrence of quasipinning in realistic systems. A second goal is to show how the subsets of pinned states defined by GPC give rise to the most efficient approach from a computational viewpoint, yielding the leading order of the electron-electron correlations. As a consequence, we underline in this thesis the theoretical and practical importance of Klyachko's approach to the quantum marginal problem and its impact on the competing research programs to determine feasible electronic densities, 1-RDM, 2-RDM, intracular distributions or Wigner density quasiprobabilities. In relation with the above, our research provides a new variational optimization method for few-fermion ground states. We quantitatively confirm its high accuracy for quasipinned systems and derive an upper bound on the error of the correlation energy given by the ratio of the numerical value of the Klyachko inequality and the distance to the Hartree-Fock point. Depending on the details of the algorithm, we are able to reach 98%-99% of the correlation energy for such systems

Trouble with space-like noncommutative field theory

It is argued that the one-loop effective action for space like noncommutative (i) lambda phi(4) scalar field theory and (ii) U(1) gauge theory does not exist. This indicates that such theories are not renormalizable already at one loop order and suggests supersymmetrization and reinvestigating other types of noncommutativity

Educando para la igualdad. Proyecto de innovación docente en secundaria

En este Trabajo Fin de Máster se presenta un Proyecto de Innovación Docente con el objetivo de formar al alumnado en cuestiones de igualdad de género. Dicho Proyecto fue puesto en práctica en el I.E.S. Pedro de Luna durante la realización de los Prácticum II y III del Máster de profesorado de Secundaria. En primer lugar, se enmarca el trabajo en un contexto normativo, teórico y del centro educativo, justificando las razones de esta elección. Posteriormente, se desarrollan las necesidades formativas detectadas en el alumnado y los objetivos que se busca alcanzar. Y, finalmente, se presenta el proyecto realizado, así como los resultados obtenidos con las evaluaciones y la conclusión final junto con las propuestas de futuro. Respecto a los resultados obtenidos, corresponden con los objetivos propuestos, habiendo cubierto una necesidad formativa reclamada por el alumnado

León (Spain) Health professionals’ knowledge and clinical practice towards the relationship between cardiovascular diseases and periodontal disease

Cardiovascular pathologies have a high prevalence in the geriatric population, with acute myocardial infarction being one of the main causes of death in Spain. These pathologies have a systemic inflammatory component that is of vital importance. We also know in dentistry that the main gingival pathogens are capable of generating a systemic inflammatory response, being indirectly involved in the development of the atherosclerotic lesion, assuming, therefore, that periodontal disease is a cardiovascular risk factor. The objective of this study is to determine the knowledge of health professionals who treat cardiovascular diseases about periodontal disease and its relationship with heart disease.A health survey was carried out on 100 Cardiologists, Internists and General Practitioners in the province of León. Points of interest in this survey: the professional’s own oral health, knowledge of the relationship between periodontal and heart disease and, lastly, the training received in medicine on oral health.60% of professionals reviewed their oral health annually and 20% randomly. 48% of health professionals were unaware of periodontal diseases, 77% claimed to have not received university training in this regard, only 13% of those surveyed acknowledged having received more than 10 hours of training on oral health in their experience and finally, 90% thought that training in both Medicine and Dentistry should be collaborative.The degree of knowledge of health professionals regarding oral health is poor (77%), therefore the number of collaborative consultations with dental professionals is low (<63%). Training projects targeting a correct preventive medicine are shown to be necessary

Diferencias en la angiogénesis de los carcinomas cutáneos de células basales y escamosas

Introducción: la angiogénesis del tumor se ha reconocido como un importante indicador de la progresión. El objetivo de este estudio es analizar si existe una posible asociación entre la angiogénesis en Carcinomas Basocelulares (CBC) y Espinocelulares (CEC) con su comportamiento clínico. Material y métodos: se evaluó la angiogénesis en los tejidos tumorales de 35 CCB y 42 CCE de la piel, mediante una tinción inmunohistoquímica con CD 31 y CD 105 y se recuentan los vasos con el método visual de Chalkley además han revisado las historias clínicas valorando datos clínico-demográficos. Resultados: en el CCE se pueden observar vasos en el núcleo tumoral, por el contrario no se observó ninguno en la cohorte de CCB (p <0,05). No se observaron puntos calientes en cualquiera de los dos tipos de tumor. El conteo de Chalkley en el CCE superó al conteo de CCB para ambos marcadores endoteliales (CD31 para p = 0,001 y para CD105 p <0,01). La presencia de microvasos en el cuerpo del carcinoma de células escamosas no se correlaciona con un peor pronóstico y con recurrencia, a diferencia de otras publicaciones. En contraste con otros estudios no se observaron diferencias en los niveles de expresión entre CD31 y CD105. Conclusiones: la demostración de que la densidad de vasos en el CCB es significativamente menor que en las CCE, al menos podría explicar en parte el lento crecimiento de CCB y la reducción de su potencial metastásico. En nuestro estudio CD105, considerado en la literatura como un marcador específico para los vasos neoformados, no mostró diferencia significativa con CD31

El español de América

En los últimos años ha aumentado considerablemente el interés por el español de América entre los lingüistas de todo el mundo que de una u otra manera cultivan el hispanismo, y en España son ya muchos los centros universitarios que lo tienen como una de sus asignaturas, al mismo tiempo que está prevista una mayor atención a esta disciplina en la Enseñanza Media de nuestro país. Todo ello viene a corregir de alguna manera una situación a todas luces anómala en el estudio de una lengua como la española, cuyo dominio geográfico se extiende principalmente al otro lado del Atlántico, escenario americano en el cual radica un altísimo porcentaje de sus usuarios. A todos los que en diferentes niveles formativos acceden a la enseñanza del español americano y a los que hacen sus primeras armas en su estudio dedicamos este libro, hecho con meditada intención didáctica, orientación que no exime del rigor, sino todo lo contrario, a sabiendas de que no puede ser una obra cerrada ni definitiva, entre otras cosas porque es mucho lo que falta en el conocimiento del español de América. Hemos procurado dar una visión suficientemente amplia del problema americanista, con descripción y explicación, atentos a lo que pensamos ha de ser su tratamiento en determinados puntos fundamentales del mismo, y al provecho de lectores diversos, entre los cuales quizá no falten algunos especialistas en la materia

Etiopatogenia del trastorno por atracón: estudio de los factores predisponentes, precipitantes y mantenedores

Objetivos: Estudiar los factores psicosociales predisponentes, precipitantes y mantenedores de la etiopatogenia de los trastornos por atracón. Metodología: Mediante la toma de medidas antropométricas y encuestas autoadministradas, cuantificación de las variables sometidas a estudio: IMC, ICC, autoestima, ansiedad, depresión, comedor emocional, “adicción a la comida”, impulsividad y presencia de TDAH en la infancia. Resultados: La mayoría de los resultados corroboran las hipótesis planteadas e indican que estos rasgos y estados son factores predisponentes, precipitantes y/o mantenedores del TA Conclusiones: Todas las variables estudiadas son factores que aumentan la prevalencia de sufrir TA o aumentan la gravedad de los síntomas. Lo cual permite conocer un poco mejor la etiopatogenia de este trastorno. Palabras clave: Trastorno por atracón, Factores predisponentes, precipitantes y mantenedores

Bases fisiológicas de la regeneración ósea II: el proceso de remodelado

El remodelado óseo es un proceso de reestructuración del hueso existente, que está en constante formación y reabsorción. Este fenómeno equilibrado permite, en condiciones normales, la renovación de un 5-10% del hueso total al año. A nivel microscópico el remodelado óseo se produce en las unidades básicas multicelulares, donde los osteoclastos reabsorben una cantidad determinada de hueso y los osteoblastos forman la matriz osteoide y la mineralizan para rellenar la cavidad previamente creada. En estas unidades hay osteoclastos, macrófagos, preosteoblastos y osteoblastos y están regidos por una serie de factores, tanto generales como locales, permitiendo el normal funcionamiento del hueso y el mantenimiento de la masa ósea. Cuando este proceso se desequilibra aparece la patología ósea, bien por exceso (osteopetrosis) o por defecto (osteoporosis). El propósito de este trabajo es realizar una revisión de los conocimientos actuales sobre los mecanismos bioquímicos y fisiológicos del proceso de remodelado óseo, resaltando de manera especial el papel de los factores reguladores del mismo, entre los que destacan los factores de crecimiento.Bone remodeling is the restructuring process of existing bone, which is in constant resorption and formation. Under normal conditions, this balanced process allows the renewal of 5 ' 10% of bone volume per year. At the microscopic level, bone remodeling is produced in basic multicellular units, where osteoclasts resorb a certain quantity of bone and osteoblasts form the osteoid matrix and mineralize it to fill the previously created cavity. These units contain osteoclasts, macrophages, preosteoblasts and osteoblasts, and are controlled by a series of factors, both general and local, allowing normal bone function and maintaining the bone mass. When this process becomes unbalanced then bone pathology appears, either in excess (osteopetrosis) or deficit (osteoporosis). The purpose of this study is to undertake a revision of current knowledge on the physiological and biological mechanisms of the bone remodeling process; highlighting the role played by the regulating factors, in particular that of the growth factors

Bases fisiológicas de la regeneración ósea I: histología y fisiología del tejido óseo

El hueso es el único tejido del organismo capaz de regenerarse, permitiendo la restitutio ad integrum tras el trauma. Cuando se produce una fractura, se coloca un implante osteointegrado o se realiza un injerto para aumentar el sustrato óseo antes de la inserción de implantes, lo que se pretende es la regeneración ósea, es decir, la formación de hueso nuevo que, tras un proceso de remodelado, sea idéntico al preexistente. El hueso es un tejido dinámico en constante formación y reabsorción. Este fenómeno equilibrado, denominado proceso de remodelado, permite la renovación de un 5-15 % del hueso total al año en condiciones normales (1). El remodelado óseo consiste en la reabsorción de una cantidad determinada de hueso llevada a cabo por los osteoclastos, así como la formación de la matriz osteoide por los osteoblastos y su posterior mineralización. Este fenómeno tiene lugar en pequeñas áreas de la cortical o de la superficie trabecular, llamadas 'unidades básicas de remodelado óseo'. La actuación terapéutica en los campos de la Traumatología y Ortopedia, Cirugía Oral y Maxilofacial e Implantología, se asienta sobre los principios biológicos de la regeneración ósea, en los que están implicados células, matriz extracelular y señales osteoinductivas. El objetivo de este trabajo es realizar una puesta al día de los conocimientos actuales sobre los mecanismos bioquímicos y fisiológicos de la regeneración ósea, resaltando de manera especial el papel que en ella juegan las células y las proteínas de la matriz ósea.Bone is the only body tissue capable of regeneration, allowing the restitutio ad integrum following trauma. In the event of a fracture or bone graft, new bone is formed, which following the remodeling process is identical to the pre-existing. Bone is a dynamic tissue in constant formation and resorption. This balanced phenomena, known as the remodeling process, allows the renovation of 5-15% of the total bone mass per year under normal conditions (1). Bone remodeling consists of the resorption of a certain amount of bone by osteoclasts, likewise the formation of osteoid matrix by osteoblasts, and its subsequent mineralization. This phenomenon occurs in small areas of the cortical bone or the trabecular surface, called 'Basic Multicellular Units' (BMU). Treatment in Traumatology, Orthopedics, Implantology, and Maxillofacial and Oral Surgery, is based on the biologic principals of bone regeneration, in which cells, extracellular matrix, and osteoinductive signals are involved. The aim of this paper is to provide an up date on current knowledge on the biochemical and physiological mechanisms of bone regeneration, paying particular attention to the role played by the cells and proteins of the bone matrix