Comité organizador: Elvira Romera Gutiérrez, Miguel Ángel Muñoz Martínez.Las Jornadas Científicas del Insituto Carlos I de Física Teórica y Computacional pretenden ser una plataforma de comunicación
e intercambio de ideas entre los miembros que forman el Instituto. En este libro se presentan los resúmenes de
las contribuciones a estas Jornadas. Aparecen en orden cronológico de acuerdo con el programa de las Jornadas, siendo las
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Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas delInstituto Carlos I de Física Teórica y ComputacionalUniversidad de Granada23 de Octubre de 2015Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Las Jornadas Científicas del Insituto Carlos I de Física Teórica y Computacional pretenden ser una plataforma de co-municación e intercambio de ideas entre los miembros que forman el Instituto. En este libro se presentan los resúmenes delas contribuciones a estas Jornadas. Aparecen en orden cronológico de acuerdo con el programa de las Jornadas, siendo lascontribuciones un reflejo de algunas de las investigaciones que actualmente se realizan en este Instituto de Investigación.COMITÉ ORGANIZADOR:Elvira Romera GutiérrezMiguel Ángel Muñoz MartínezJCiC1-iiLibro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Presentaciones OralesJCiC1-1Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Nonequilibrium statistical mechanics of turbulenceP. L. GarridoDepartamento de Electromagnetismo y Física de la Materia e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, CampusFuentenueva, E-18071, Granada, SpainEstudiamos numéricamente un modelo de turbulencia desarrollado recientemente por D. Ruelle [1,2]. La cascada deenergía que en el régimen turbulento va desde las escalas macroscópicas a las microscópicas es descrita por un modelomatemático equivalente de transporte de calor. Este modelo contiene a la teoría no fluctuante de Kolmogorov-Obukov ypermite estudiar la estructura estadística de la turbulencia hidrodinámica. En particular estudiamos la distribución de losgradientes radiales de la velocidad en el caso de la turbulencia isotrópica y homogénea y la comparamos con los resultadosexperimentales de Schumacher et al [3]1. D. Ruelle, “Hydrodynamic turbulence as a problem in nonequilibrium statistical mechanics." PNAS 109,20344-20346(2012).2. D. Ruelle, “Non-equilibrium statistical mechanics of turbulence." J. Statist. Phys. 157,205-218 (2014).3. J. Schumacher, J. Scheel, D. Krasnov, D. Donzis, V. Yakhot, and K. Sreenivasan. “Small-scale universality in turbulence."PNAS 111,10961-10965 (2014).JCiC1-2Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Aislantes topológicos y caracterización de sus fasesM. CalixtoDepartamento de Matemática Aplicada e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva, E-18071,Granada, SpainLos aislantes topológicos constituyen una categoría emergente de materiales con propiedades electrónicas exóticas que losdistinguen de los tradicionales aislantes de banda. Las propiedades electrónicas a bajas energías de muchos de ellos vienendescritas por la ecuación de Dirac. En particular, las de materiales isoestructurales con grafeno como: siliceno, germaneno,etc., pero con un fuerte acoplamiento espín-órbita que posibilita una inversión del gap de energía (inversión de banda) entreestados de valencia y de conducción para los estados borde. La caracterización de fases topológicas para estos materialesse da tradicionalmente en términos de números cuánticos topológicos (clase de Chern). Nosotros proporcionamos nuevascaracterizaciones en términos de medidas de información cuántica, estadísticas y de espectro de energías.1. M. Calixto and E. Romera , Europhysics Letters 109 (2015) 400032. E. Romera and M. Calixto , Journal of Physics: Condensed Matter 27 (2015) 1750033. M. Calixto and E. Romera, Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 6 (2015) P060294. E. Romera and M. Calixto, Europhysics Letters 111 (2015) 37006JCiC1-3Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Análisis de la distribución espectral de energía de regiones de formación estelarM. RelañoDepartamento de Física Teórica y del Cosmos e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva, E-18071,Granada, SpainLa distrubución espectral de energía de las regiones de formación estelar nos permite obtener información sobre las propiedadesfísicas de las componentes de estas regiones: estrellas, gas y polvo interestelar. En esta charla presentaremos el estudio de ladistribución espectral de energía de una muestra de regiones de formacion estelar y analizaremos las propiedades físicas quese pueden extraer. Para ello, ajustaremos las distribuciones espectrales con varios modelos que permiten extraer conclusionesfísicas relevantes no sólo de las propias regiones sino de la galaxia que las acoge.JCiC1-4Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Potencial óptico protón-protón en la Tierra como en el CieloE. R. ArriolaDepartamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva,E-18071, Granada, SpainLas colisiones protón-protón a muy altas energías tanto en el LHC como las generadas por rayor cósmicos proporcionaninformación sobre la estructura interna del protón. Analizamos cómo usando potenciales ópticos las actuales medidas aenergías de 7 TeV = 7 x 109 eV pueden dar pistas inesperadas y una estructura de la superficie del protón.JCiC1-5Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Estudiando quásares y galaxias mediante el efecto de microlente gravitatoria.J. JiménezDepartamento de Física Teórica y Computacional e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva,E-18071, Granada, SpainEl efecto de lente gravitatoria se usa hoy de forma rutinaria para estudiar, desde la existencia de exoplanetas y propiedadesde galaxias, hasta la propia geometría del universo. En particular, en esta charla se mostrará como, en quásares con múltiplesimágenes por efecto de una lente gravitatoria, se puede utilizar el efecto de microlente gravitatoria producido por objetoscompactos en la lente para estudiar las propiedades de la fuente (tamaño y estructura del disco de acrección del quásar) y dela galaxia lente (razón de masa en estrellas respecto de materia oscura, y su distribución radial).JCiC1-6Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Caracterización del orden de las transiciones de fase cuánticas en el espacio de las fasesE. RomeraDepartamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva,E-18071, Granada, SpainEl concepto extremadamente relevante de las transiciones de fase en Termodinámica ha sido extendido a diferentes situa-ciones de las que podemos destacar el estudio de sistemas cuánticos a temperatura cero. En estos sistemas aparecen lasdenominadas transiciones de fase cuánticas. Nosotros hemos propuesto un nuevo método para identificar el orden de lastransiciones de fase cuánticas mediante medidas de área en el espacio de las fases para el estado fundamental del sistema.Hemos ilustrado nuestra propuesta analizando cinco modelos paradigmáticos: el modelo de cúspide cuántico, el modelo deDicke, el de Lipkin-Meshkov-Glick, el de bosones interactuantes y el modelo vibrón bidimensional.1. E. Romera, R. del Real, and M. Calixto, Physical Review A 85, 053831 (2012).2. M. Calixto, R. del Real and E. Romera, Physical Review A, 86, 032508 (2012).3. R. del Real, M. Calixto and E. Romera, Physica Scripta T153, 014016 (2013).4. E. Romera, M. Calixto and O. Castaños, Physica Scripta. 89, 095103 (2014).5. M. Calixto, O. Castaños and E. Romera, EPL, 108, 47001(2014).6. O. Castaños, M. Calixto, F. Pérez-Bernal and E. Romera, Identifying the order of a quantum phase transition by means ofWehrl entropy in phase-space Preprint (2015).JCiC1-7Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Medidas de efectos relativistas en sistemas atómicosJ. C. AnguloDepartamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva,E-18071, Granada, SpainSe analizan los efectos relativistas en átomos neutros, tomando como base las discrepancias entre las densidades de cargaelectrónica calculadas en los marcos Hartree-Fock y Dirac-Fock. Para dicho análisis se emplean funcionales de la densidadde carácter comparativo, como cuantificadores de la disimilitud entre tales densidades. Un estudio detallado, a lo largo detoda la Tabla Periódica, pone de manifiesto la relevancia no solo de la masa de los sistemas considerados, sino también de suestructura de capas.JCiC1-8Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Evolución en tiempo real: modelos eco-evolucionarios y cambios catastróficosM. A. MuñozDepartamento de Electromagnetismo y Física de la Materia e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, CampusFuentenueva, E-18071, Granada, SpainEvolutionary processes are usually believed to occur at a much slower pace than ecological ones; however, empiricalevidence reveals that this separation in timescales can breakdown and that very rapid evolution, may take place in ecosystems,feeding back into community dynamics. We have develop a theoretical approach where eco- and evolutionary processes aremerged together. In particular, we build a biodiversity model with ingredients taken from the two main theoretical approachesto community ecology, i.e. neutral and niche-based theories. Our model sheds light onto a number of empirical observationssuch as the possibility of rapid phenotypic diversification and the enhancement of ecosystem productivity with biologicaldiversity, thus providing a general framework to rationalize eco-evolutionary processes.On the other hand, catastrophic shifts such as desertification processes, massive extinctions, or stock market collapses areubiquitous threats in nature and society. In these events, there is a shift from one steady state to a radically different one, fromwhich recovery is exceedingly difficult. Thus, there is a huge interest in predicting and eventually preventing catastrophicshifts. Here we explore the influence of key mechanisms such as demographic fluctuations, heterogeneity, and diffusion,which appear generically in real circumstances. The mechanisms we study could ideally be exploited to smooth abrupt shiftsand to make transitions progressive and easier to revert.1. P. Villa, J. HIdalgo, R. Rubio de Casas and Miguel A. Muñoz, Unified Eco-.evolutionary theory of phenotypic diversifica-tion. Submitted to Nature Comm.2. Paula Villa Martín, Juan A. Bonachela, Simon A. Levin and Miguel A. Muñoz , Proc. Nat. Acad. Sci. (PNAS) USA,201414708 (2015).3. S. Johnson, V. Dominguez-Garcia, L. Donetti, and M. A. Muñoz, Proc. Nat. Acad. of Sci. (PNAS) 2014 111 (50) 17923-17928.4. J.Hidalgo, I.Grilli, S.Suweis, M.A.Muñoz, J.Banavar, and A.Maritan, Proc. Nat. Acad. of Sci. (PNAS) 2014 111 (28)10095-10100.JCiC1-9Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Formación estelar fuera de galaxiasU. LisenfeldDepartamento de Física Teórica y del Cosmos e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva, E-18071,Granada, SpainAun no se conocen bien las leyes que describen como se forman las estrellas del gas en las galaxias. Hay muchosparameteros que influyen, como las propiedades del gas (densidad, temperatura), las condiciones del medio interestelar(turbulencias, gradientes de velocidad) y el entorno de la galaxia a una escala mas grande (grupos, cúmulos, interaccionesentre galaxias.Resumiré lo que sabemos sobre la formación estelar en galaxias en general, y en particular sobre la formación estelarteniendo lugar fuera de las galaxias, durante interacciones gravitatorias o en el entorno de grupos de galaxias.JCiC1-10Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Scaling violation and relativistic effective mass from quasielastic electron scattering: implicationsfor neutrino reactionsI. Ruiz SimoDepartamento de Física Teórica y del Cosmos e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva, E-18071,Granada, SpainThe experimental data from quasi-elastic electron scattering from 12C are reanalyzed in terms of a new scaling variable sug-gested by the interacting relativistic Fermi gas with scalar and vector interactions, which is known to generate an relativisticeffective mass for the interacting nucleons. By choosing a mean value of this relativistic effective mass m∗N = 0.8mN , weobserve that most of the data fall inside a region around the inverse parabola-shaped universal scaling function of the rel-ativistic Fermi gas. This suggests a method to select the subset of data that highlight the quasi-elastic region, about twothirds of the total 2,500 data. Regardless the momentum and energy transfer, this method automatically excludes the data thatare not dominated by the quasi-elastic process. The resulting band of data reflects deviations from the perfect universality,and can be used to characterize experimentally the quasi-elastic peak, despite the manifest scaling violation. Moreover weshow that the spread of the data around the scaling function can be interpreted as genuine fluctuations of the effective massm∗N/mN ∼ 0.8± 0.1. Applying the same procedure we transport the scaling quasi-elastic band into a theoretical predictionband for neutrino scattering cross section that is compatible with the recent measurements and slightly more accurate.JCiC1-11Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Medidas de complejidad generalizadas. Aplicación al cuerpo negro multidimensionalD. PuertasDepartamento de Física Teórica y del Cosmos e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva, E-18071,Granada, SpainEn esta comunicación se definen nuevos cuantificadores de la complejidad de los sistemas cuánticos multidimensionales,se discuten sus propiedades de analiticidad y se aplican a un caso concreto: la distribución de frecuencias de un cuerponegro de dimensión arbitraria a la temperatura T. Las medidas de complejidad introducidas cuantifican complementariamentevarias facetas de la dispersión o esparcimiento de la densidad de probabilidad monoparticular del sistema en su dominiode definición, su contenido de gradiente y otras manifestaciones de la no-uniformidad de su distribución. Por otra parte, seobtienen nuevas frecuencias características del cuerpo negro que, como su frecuencia máxima, obedecen una ley de tipo Wiencon respecto a la temperatura; y se generan magnitudes universales para el cuerpo negro, en el sentido de que solo dependede la dimensionalidad del universo.JCiC1-12Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Spin-based generalized entropic uncertainty relations of N fermion systems in d dimensionI. ValeroDepartamento de Física Teórica y del Cosmos e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva, E-18071,Granada, SpainIn this talk some generalizations of the well-known standard Heisenberg uncertainty relation will be introduced by meansof various information-theoretic measures (Fisher information, Shannon and Tsallis entropies) for d-dimensional quantumsystems which, for N fermions systems, extend and generalize previous similar expressions. Also, the contributions of bothspatial and spin degrees of freedom are taken into account. The accuracy of these new spin-based uncertainty products istested for a large number of atomic and molecular systems. Later, an extremization method of these entropic measures willbe presented for d-dimensional systems which allows to determine an extremum-entropy distribution (the “least-biased" one)used together with the spin-dependent uncertainty-relations of Daubechies-Thakkar type, as a tool to obtain uncertainty prod-ucts of the type 〈r〉 kα 〈p〉k ≥ f (N,d,s) for N fermion systems with spin s. The resulting uncertainty-like products are shownto often improve the best corresponding relationships existing in the literature.I.V. Toranzo, P. Sánchez-Moreno, R.O. Esquivel and J.S. Dehesa, Chem. Phys. Lett. 614, 1 (2014).I. V. Toranzo, S. López-Rosa, R. O. Esquivel and J. S. Dehesa, Phys. Rev. A 91, 062122 (2015).I. V. Toranzo, S. López-Rosa, R. O. Esquivel and J. S. Dehesa, J. Phys. A, submitted.JCiC1-13Libro de Resúmenes de las II Jornadas Científicas del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional,23 de Octubre de 2015Divergencias molecularesA. L. MartínDepartamento de Física Teórica y del Cosmos e Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Campus Fuentenueva, E-18071,Granada, SpainLas propiedades físico-químicas de átomos y moléculas se encuentran estrechamente ligadas a la distribución de proba-bilidad electrónica de dichos sistemas. La física de la información proporciona una serie de medidas que permiten analizardicha distribución, lo que posibilita una cuantificación de las propiedades de estos sistemas en función de las característicasde la mencionada distribución de densidad de probabilidad. En particular las medidas de divergencia permiten estableceruna comparación entre diferentes sistemas atendiendo a diversas cualidades de su densidad electrónica, tales como disper-sión, caracter oscilatorio o comportamiento asintótico, estableciendo una relación entre estas magnitudes y su potencial deionización, carga eléctrica o estructura de capas [1,2].Existen ya numerosos estudios que analizan las densidades electrónicas de sistemas atómicos, pero muy pocos que secentren en densidades moleculares [3]. En este trabajo pretendemos analizar las densidades de probabilidad de una serie de100 moléculas, variadas y representativas, mediante las medidas de información más relevantes, centrándonos en las mag-nitudes de divergencia, para poder establecer así una equivalencia entre los valores de dichas magnitudes y las principalespropiedades moleculares, así como una comparación directa entre las distintas moléculas consideradas atendiendo a dichasmagnitudes y propiedades.1. J. Antolín, J. C. Angulo, S. Mulas, and S. López-Rosa Phys. Rev. A 90, 042511.2. A.L. Martín, J.C. Angulo, J. Antolín. Physica A 392 (2013) 5552, 5563.3. Rodolfo O Esquivel et al 2011 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 44 175101.JCiC1-14

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