Coloquio: Partículas e interacciones fundamentales: ¿por qué supersimetría?

Coloquio: Aceleración del operador de Green electromagnético

Aceleración del operador de Green electromagnético y sus aplicaciones a la simulación, la optimización y el diseño

Oscar Bruno
Applied and Computational Mathematics, Caltech

Presentaremos un novedoso método "Interpolated Factored Green Function" (IFGF) para la evaluación acelerada de los operadores integrales en teoría de dispersión de ondas y otras áreas. Al igual que otros métodos de aceleración, el algoritmo IFGF evalúa la acción de los operadores integrales basados en la función de Green a un costo de O(N log N) operaciones para una malla de discretización de N puntos. El método propuesto no utiliza elementos de aceleración previamente empleados, tales como la "Fast Fourier Transform" (FFT), expansiones de funciones especiales, factorizaciones de álgebra lineal de alta dimensión, operadores de traslación, fuentes equivalentes o escalado parabólico. En cambio, la estrategia IFGF, que conduce a un algoritmo extremadamente simple, capitaliza las variaciones lentas de un cierto "factor analítico" relacionado a la función de Green electromagnética, que es analítico hasta e incluyendo el infinito, y que por lo tanto permite la evaluación acelerada de campos producidos por grupos de fuentes sobre la base de una aplicación recursiva de métodos clásicos de interpolación. En particular, el método IFGF tiene mínimos requerimientos de memoria y, al no utilizar la FFT, se puede paralelizar, en sistemas informáticos de memoria distribuida, de forma más efectiva que otros métodos. Entre las aplicaciones se mencionarán problemas de optimización de dispositivos electromagnéticos así como un nuevo método de dispersión en dominio temporal-que resuelve eficazmente problemas dispersión temporal de duración arbitraria mediante transformación de Fourier en el tiempo.  Para problemas de dispersión electromagnética en regiones de un tamaño que puede exceder los millones de longitudes de onda, por otro lado, que suelen presentarse en el electromagnetismo a nivel atmosférico, la elasticidad a nivel planetario, y la acústica oceanográfica, presentaremos un nuevo enfoque de aplicación de la aproximación WKB, el método "Screened WKB" (S-WKB) que elimina el problema planteado por las "cáusticas", y de ese modo permite la aplicación del método WKB con alta precisión en todos los puntos del espacio, incluyendo en las cáusticas y alrededor de ellas.

Coloquio: Siguiendo la corriente a los electrones

Alberto Camjayi
Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA), CONICET.

La física electrónica tiene un rol preponderante en la Materia Condensada. La misma es fundamental en la explicación de muchos de los fenómenos físicos observados en sólidos y en los así llamados "Materiales Cuánticos".

En esta charla nos centraremos en una de las propiedades más conocidas: la conducción eléctrica. Usando esta propiedad como guía, exploraremos algunas de las observaciones más relevantes así como su explicación o conexión con la física electrónica subyacente.

Comenzando con ciertos fenómenos básicos para establecer el escenario, iremos adentrándonos en las complejidades y sutilezas que nos presenta la naturaleza. Finalmente discutiremos los últimos resultados que hemos obtenido, en nuestro humilde esfuerzo por entender algunas de las incógnitas planteadas.

Coloquio: Simulaciones cosmológicas de la formación y evolución de galaxias

Cecilia Scannapieco, Departamento de Física, FCEyN, UBA

En las últimas décadas, las simulaciones de la formación de galaxias en un marco cosmológico se han convertido en una herramienta fundamental para comprender el crecimiento y la evolución de las estructuras en el Universo. Estas simulaciones describen la evolución no lineal de las galaxias y sus halos de materia oscura, incluyendo la modelización de una amplia variedad de procesos físicos en un rango enorme de escalas temporales y espaciales. En los últimos años, avances significativos en la comprensión de estos procesos, junto con mejoras en los métodos numéricos y el aumento de la capacidad de cálculo, han permitido la ejecución de simulaciones a diferentes escalas que reproducen un gran número de observaciones de galaxias.
Las simulaciones modernas incluyen la modelización de la materia oscura, la energía oscura y la materia ordinaria en un Universo en expansión a partir de condiciones iniciales bien definidas. El desafío más importante al que se enfrentan las simulaciones actuales radica en el modelado de la componente de materia ordinaria, que se ve afectada por una gran cantidad de procesos, como el enfriamiento radiativo, la formación estelar, los campos magnéticos, la contaminación química, la retroalimentación de energía a través de explosiones de supernova, entre otros. En esta charla, describiré los aspectos más importantes de las simulaciones, con énfasis en el problema de la formación y
evolución de los discos estelares típicos de las galaxias espirales.