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Charla introductoria a las Tecnologías Cuántcas para la Información y las Comunicaciones

We study how to use quantum key distribution (QKD) in common optical network infrastructures and propose a method to overcome its distance limitations. QKD is the first technology offering information theoretic secret-key distribution that relies only on the fundamental principles of quantum physics. Point-to-point QKD devices have reached a mature industrial state; however, these devices are severely limited in distance, since signals at the quantum level (e.g. single photons) are highly affected by the losses in the communication channel and intermediate devices. To overcome this limitation, intermediate nodes (i.e. repeaters) are used. Both, quantum-regime and trusted, classical, repeaters have been proposed in the QKD literature, but only the latter can be implemented in practice. As a novelty, we propose here a new QKD network model based on the use of not fully trusted intermediate nodes, referred as weakly trusted repeaters. This approach forces the attacker to simultaneously break several paths to get access to the exchanged key, thus improving significantly the security of the network. We formalize the model using network codes and provide real scenarios that allow users to exchange secure keys over metropolitan optical networks using only passive components.

La idea detrás de la realización de este trabajo de fin de grado es la de realizar un proceso de gamificación sobre algunos conceptos y elementos básicos de la información y computación cuántica para propiciar su enseñanza por parte de profesores y su aprendizaje por parte del alumnado. Dicho proceso de gamificación tendrá como objetivo el presentar de manera amigable y progresiva estos conceptos para permitir que se desarrolle intuición sobre ellos. La manera elegida para gamificar estos conceptos es mediante la realización de un videojuego con Unity que utilice la lógica y los principios del mundo del videojuego para poder cumplir con el objetivo mencionado anteriormente.---ABSTRACT---The main idea behind this final Project is to accomplish a gamification process with some concepts and basic ideas of quantic computation and quantic information to help college teachers and students. This gamification process will present in a friendly and progressive manner the main concepts so the student can develop an intuition about them. The technique chosen to gamify these concepts is a videogame developed with Unity that will use the logic and principles of the videogame world to accomplish the proposed objectives.

En este proyecto se realiza un estudio de técnicas de visualización científica colaborativa y métodos de comunicación interactiva, además del estudio del entorno de trabajo. Así mismo se desarrolla una infraestructura compuesta de una herramienta de visualización científica implementada sobre el motor de juegos Unreal Engine, un sistema de persistencia y un servicio web RESTful para la gestión de la persistencia, que además proporciona una interfaz gráfica para la extracción de información producida dentro de la herramienta de análisis. Finalmente se obtiene como resultado un sistema que proporcionará a investigadores la capacidad de colaborar en estudios de análisis de escenas neurocientíficas dentro de la iniciativa Human Brain Project (HBP).---ABSTRACT---This project bring out a study of collaborative scientific visualization techniques and interactive communication methods, as well as the study of the work environment. Also it has been developed is an infrastructure composed of a scientific visualization tool implemented on the Unreal Engine game engine, a persistence system and a RESTful web service for the management of persistence, which also provides a graphical interface for the extraction of information produced within the analysis tool. Finally, the result is a system that will provide researchers with the ability to collaborate in neuroscientific scene analysis studies within the Human Brain Project (HBP).

La finalidad de este proyecto es la de estudiar las alternativas empleadas hoy en día para asegurar y garantizar el correcto acceso a infraestructuras sensibles, evitando el uso de las clásicas passwords por los problemas que acarrean, detallados en el apartado 2.2. Autenticación mediante passwords y problemas en su uso. Se analizarán y estudiarán algunas de las soluciones más factibles para garantizar un correcto acceso a sistemas sensibles, destacando las ventajas y problemas de cada una de las soluciones. Con esto se quiere decir que no se tratará de solucionar los problemas de seguridad y gestión de acceso a la hora de acceder a las diversas plataformas web, como puedan ser redes sociales o sistemas de pago y/o transacciones. El estudio se va a limitar al caso dado en el centro de supercomputación CeSViMa, pudiéndose extender a cualquier infraestructura física, siempre y cuando se tenga en cuenta que para el acceso a la infraestructura se pueden necesitar medios o periféricos hardware que, obviamente, serán controlados por la empresa o sistema alojado en dicha infraestructura. Tras dicho estudio, se procederá al diseño de la que se considere mejor opción en una instalación real. El estudio del sistema se llevará a cabo, tal y como se ha mencionado, en el centro de supercomputación CeSViMa ubicado en el Campus Montegancedo.

El desarrollo de algoritmos ensambladores de genes y la utilización de estos está viviendo un aumento muy espectacular en los últimos años. Debido a las mejoras ofrecidas en los dispositivos hardware de los numerosos supercomputadores que existen hoy en día se pueden realizar experimentos científicos de una manera más asequible que hace unos años. Este proyecto servirá como introducción en el complejo mundo de algoritmos científicos, más concretamente en algoritmos ensambladores de genomas. Veremos de primera mano cómo utilizar estas nuevas tecnologías, con ejemplos sencillos, pero con un desarrollo lo bastante importante para darnos una idea del funcionamiento de todas las fases de experimentación que engloban los algoritmos ensambladores y la utilización de la programación paralela en supercomputadores. Concretamente en este proyecto se van a analizar exhaustivamente una serie de algoritmos ensambladores que serán probados en uno de los supercomputadores más potentes de España, el Magerit 2. En estas pruebas vamos a proceder al ensamblado de genomas de tres tipos de organismos como bacterias (Staphylococcus Aureus, y Rhodobacter Sphaeroides) y una prueba gran escala con el genoma del Cromosoma 14 del Homo Sapiens Sapiens (Ser humano). Después procederemos a la comparación de todos los resultados obtenidos para poder comprobar que algoritmos realizan mejor su trabajo y ajustar dicha decisión a las necesidades que tenemos actualmente para buscar un algoritmo eficaz.