Quantum Simulation Logic, Oracles, and the Quantum Advantage

Query complexity is a common tool for comparing quantum and classical computation, and it has produced many examples of how quantum algorithms differ from classical ones. Here we investigate in detail the role that oracles play for the advantage of quantum algorithms. We do so by using a simulation framework, Quantum Simulation Logic (QSL), to construct oracles and algorithms that solve some problems with the same success probability and number of queries as the quantum algorithms. The framework can be simulated using only classical resources at a constant overhead as compared to the quantum resources used in quantum computation. Our results clarify the assumptions made and the conditions needed when using quantum oracles. Using the same assumptions on oracles within the simulation framework we show that for some specific algorithms, like the Deutsch-Jozsa and Simon's algorithms, there simply is no advantage in terms of query complexity. This does not detract from the fact that quantum query complexity provides examples of how a quantum computer can be expected to behave, which in turn has proved useful for finding new quantum algorithms outside of the oracle paradigm, where the most prominent example is Shor's algorithm for integer factorization.Comment: 48 pages, 46 figure

Evaluation of a sustainable spare part distribution at Tetra Pak

Purpose The purpose of the report is to look into the effect of changing from air shipments to sea shipments at Tetra Pak Technical Service AB and the economical and environmental impact of such a change on the supply chain. Methodology The report is carried out by collecting the data regarding the different transportation modes in interviews with responsible persons within Tetra Pak and the transporter Geodis Wilson. The data is then simulated for general materials with suitable parameters and a general graph is generated from the simulations. The graphs are applied to the real life materials and a validation of the model is to be done. Conclusion This report shows that a maritime set up for stock refill between local and central warehouses in the affected routes are generally very interesting for heavy weight materials with high demands. There are several interesting materials even within TSAB (Tetra Pak Technical Service AB) but the spare parts business is not the most suitable area for sea transportation due to the low volumes and erratic VI materials. Despite this there are still enough incitements even within these materials to introduce a process to handle the few obviously interesting materials. Regarding the environmental impact (measured as the emission of carbon dioxide) it´s clear that sea transportation is a more sustainable alternative. But as long as the company policy is unclear regarding the value of reducing the impact or no targets are set to reduce the total impact it´s not feasible to include it as a cost in a separate decision as the one discussed in this report

Naturbetesmarkens framtid - en fråga om lönsamhet

Naturbetesmarker och slåtterängar är bland de artrikaste biotoperna i Sverige och en central del av kulturlandskapet. Strukturomvandlingen och intensifieringen som skett i jordbruket under det gångna seklet har lett till att naturbetesmarker (och slåtterängar) successivt minskat i areal och kvalitet. För att bevara naturbetesmarker finns en frivillig miljöersättning i landsbygdsprogrammet som kompenserar jordbrukare för att sköta betesmarker. Ersättningen betalas ut i en högre och en lägre nivå (2 800 respektive 1 000 kr per hektar och år) som ska spegla skillnader i natur- och kulturvärden mellan skiften. Villkoren för den högre ersättningen är generellt mer omfattande och därför mer kostsamma att uppfylla för jordbrukaren. Miljöersättningen har med all sannolikhet bidragit till att bromsa förlusten av naturbetesmarker, men farhågor finns att de inte fungerar tillräckligt bra för att uppfylla de politiska målsättningarna knutna till jordbrukslandskapet, dvs. att bevara biologisk mångfald och det kvarvarande kulturlandskapet. Skötsel av naturbetesmarker kräver bete med lämpliga betesdjur så att den typ av störning som gett upphov till markens natur- och kulturvärden inte avbryts. Under senare decennier har antalet nötkreatur i Sverige minskat och djuren har blivit mer koncentrerade i landskapet. Det har väckt frågan om brist på betesdjur bidrar till att förlusten av naturbetesmark fortgår. Tidigare studier kommer fram till motstridiga slutsatser; både att det finns tillräckligt med djur i Sverige och att det finns för lite djur. I den här studien fördjupar vi analysen av de befintliga djurens betesbehov i förhållande till betestillgången på naturbetesmark. Vi analyserar den rumsliga fördelningen av både djur och naturbetesmark på gårdsnivå, för att identifiera eventuella platser i landet där det lokalt råder brist på betesdjur. Därefter undersöker vi om det finns stora 8 skillnader i naturvärde mellan individuella skiften, och om det finns geografiska mönster i eventuella skillnader. Slutligen diskuterar vi om dagens miljöersättning för bevarande av naturbetesmarker tar tillräcklig hänsyn till skillnader i naturvärden och vilka faktorer som begränsar användningen av naturbetesmark i jordbruksproduktion. Analysen bygger på data ur Jordbruksverkets djurregister, och ängsoch betesmarksinventeringen (Tuva) som kartlägger och kvantifierar betesmarkernas natur- och kulturvärden i termer av förekomst av olika organismer samt byggnader, stenmurar, gärdsgårdar och andra kulturelement. Resultaten från inventeringen visar på fortsatt igenväxning och förlust av naturvärden som kräver skötsel. Även förändringen i andelen naturbetesmark som är berättigad till jordbruksstöd signalerar sjunkande användning av naturbetesmark. Enligt vår analys har andelen naturbetesmark med jordbruksstöd minskat från 87 till 69 procent mellan 2004 och 2017, vilket indikerar att naturbetesmarkerna inte används för bete. Dessa resultat stödjer uppfattningen att de biologiska och kulturmässiga värden som är förknippade med naturbetesmarkerna minskar på många håll i landet. Vår jämförelse av lokalt betesbehov och tillgång på betesdjur visar att det inte saknas betesdjur i Sverige för att beta naturbetesmarkerna. Vi drar därför slutsatsen att det inte är brist på betesdjur som leder till att naturbetesmarker överges eller försämras på grund av otillräckligt bete. Istället beror otillräckligt bete på att betesdjuren som finns i landet inte kommer ut till naturbetesmarkerna. Detta visar att naturbetesdrift inte är tillräckligt lönsamt för jordbrukarna jämfört med andra driftsformer, vilket även begränsar produktionen av naturbeteskött. Vår geografiska analys av naturvärden visar stor variation i naturvärden mellan olika skiften. Med andra ord finns det skiften med mycket höga såväl som mycket låga naturvärden. Variationen i naturvärden mellan skiften är ungefär lika stor över landet. Det finns dock en viss geografiskt koncentration av de mest värdefulla skiftena till sydöstra Sverige, medan mindre värdefulla skiften finns fördelade över hela landet. En bidragande anledning till att naturbetesdrift inte är tillräckligt lönsamt trots miljöersättningen till betesmark, kan vara att ersättningen inte tar tillräcklig hänsyn till skillnader i kostnader för skötsel av naturbetesmarken. Den befintliga ersättningen är endast differentierad mellan två nivåer av naturvärde (allmänna och särskilda värden). Denna utformning leder till att resurserna som avsätts för ökad biologisk mångfald inte används effektivt. Betesmarker med höga värden underfinansieras och marker med låga värden överfinansieras. Denna risk för ineffektivitet ökar när variationen i naturvärde är stor. Eftersom variation i naturvärden mellan olika skiften är mycket stor är dagens system troligtvis för oprecist för att vara kostnadseffektivt. Sammanfattningsvis tyder våra resultat på att lösningen för att bevara naturbetesmarker och därigenom biologisk mångfald inte är att öka antalet betesdjur i Sverige eftersom det inte finns skäl att tro att nytillkomna djur skulle hamna på naturbete. Det är särskilt osannolikt att nya djur skulle beta på de skiften som idag inte betas tillräckligt på grund av för höga kostnader för jordbrukaren. Därför är styrmedel som ökar antalet betesdjur (exempelvis dagens kopplade nötkreaturstöd) inte bara ett ineffektivt sätt att bevara naturbetesmark och biologisk mångfald, utan det kan också leda till negativa effekter på miljön. Framförallt medför fler nötkreatur ökade utsläpp av växthusgaser, vilket skapar en målkonflikt mellan bevarandemålet och klimatmålet. Det är därför nödvändigt att balansera miljömålen och sträva mot en optimal storlek på djurbeståndet, där djurens positiva inverkan på samhällsekonomin är som störst. Ett steg på vägen är välriktade miljöersättningar som tar större hänsyn till variationen i naturvärden på de svenska naturbetesmarkerna

Modeling and Optimization of Grade Changes for Multistage Polyethylene Reactors

Grade changes in polyethylene reactors, i.e., changes of operating conditions, are performed on a regular basis to adapt to market demands. In this paper, a dynamic optimization procedure is presented built upon the Modelica language extended with Optimica constructs for formulation of optimization problems. A Modelica library for the Borstar R multistage polyethylene reactors at Borealis AB, consisting of two slurry and one gas phase reactor, has been constructed. Using JModelica.org, a framework to translate dynamic optimization problems to NLP problems, optimal grade transitions between grades currently used at Borealis AB, can be calculated. Optimal inflows and grade key variables are shown

Teacher Education in Social Science in Sweden in Historical and Comparative Perspectives

In this paper, we will examine teacher education in social science. In the Swedish context, teacher education is part of the university system, but teacher education in social science is differently organized than social science education for other students. Teacher education in social science today is also, as a result of the deregulation at all levels of the Swedish educational system in the 1990s, locally designed and there are significant differences between universities. The aim of this paper is twofold. The first aim is to explore the roots of the current situation in the history of teacher education in social science in Sweden from the mid 1900s and into the early 2000s. The other aim is to describe and discuss comparatively how this education is organized at different Swedish universities today. The analysis revolves around questions about disciplinarity, organization and teacher education as a “trading zone” between the traditional academic disciplinary organization of social science and the conceived needs of the school subject Civics