Maestría en Ingeniería, Ciencia y Tecnología

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    Aplicación del algoritmo de grover en búsquedas no estructuradas: análisis y comparación de la eficiencia de algoritmos de búsqueda con algoritmos cuánticos.
    (2025-12-11) Paloma Alarcon, Stiven; Avilán Vargas, Nicolás
    El objetivo de esta investigación es proponer una implementación del algoritmo de Grover, un método cuántico que permite reducir significativamente el tiempo de búsqueda en bases de datos no estructuradas. Se aplicó una metodología que integró diferentes experimentos en simuladores y una computadora cuántica en el cual se incluyó el análisis del algoritmo cuántico, y se compara con los algoritmos clásicos deterministas en diferentes escenarios de búsquedas. Se estructura la arquitectura del algoritmo ajustando los parámetros que lo constituyen y tipo de búsqueda. Por ende, dando una versión de los fundamentos de la computación cuántica, destacando los principios de superposición y entrelazamiento como elementos clave para abordar problemas de búsquedas en listas no ordenadas con tecnologías cuánticas. Asimismo, se introducen los conceptos de qubits, compuertas cuánticas, circuitos cuánticos, y se describe la interpretación geométrica de su acción sobre los estados cuánticos mediante la esfera de Bloch. Se detalla el funcionamiento del algoritmo de Grover con la utilización de simuladores cuánticos y su escalabilidad en la computadora cuántica $ibm\_brisbane$, para la estructuración de la solución a problemas de búsqueda en listas no ordenadas, explicando cómo logra una aceleración cuadrática al reducir la complejidad de búsqueda de \( O(N) \) a \( O(\sqrt{N}) \). Esta investigación siguió un enfoque cuantitativo, experimental y comparativo, visualizando como este algoritmo representa una ventaja computacional significativa en la resolución de problemas de búsqueda en estructuras de datos no organizadas y con el objeto experimental del tamaño de la búsqueda.
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    Biomechanical stability assessment of stemless shoulder implants through a validated finite element analysis
    (2025-12-09) Morales Urzola, Oswald Leonardo; Guerrero, Jose Alejandro
    La predicción precisa del micromovimiento es fundamental para estimar la fijación inicial del implante, ya que desplazamientos excesivos pueden comprometer la osteointegración y el éxito clínico a largo plazo. Esta tesis evalúa la estabilidad mecánica primaria de implantes de hombro sin vástago mediante un marco de an´alisis por elementos finitos (FEA), con énfasis en el an´alisis de sensibilidad frente a umbrales de segmentación, condiciones de contacto hueso–implante y el comportamiento vectorial del desplazamiento. Para validar el rendimiento computacional, resultados de un estudio previo realizado por Zimmer Biomet fueron utilizados, en este estudio tres humeros cadavéricos fueron implantados con una prótesis sin vástago y sometidos a cargas cíclicas controladas, registrando los micromovimientos mediante un sistema de seguimiento óptico. Los modelos FEA espec´ıficos para cada espécimen se generaron a partir de imágenes de TC, evaluando diferentes umbrales de segmentación y tres condiciones de interfaz: contacto perfecto, espaciado uniforme y espaciado en cuña. Se realizó un análisis de sensibilidad para determinar cómo influye la segmentación (variando el límite de unidades Hounsfield) en la predicción de la mecánica de contacto y la distribución de rigidez. Además, el análisis incorporó no solo los valores escalares de micromovimiento, sino también el comportamiento vectorial completo de los desplazamientos, lo que permitió una comparación más robusta con los resultados experimentales. Este enfoque mostró que, si bien las simulaciones tendieron a subestimar los valores absolutos de micromovimiento, capturaron adecuadamente las direcciones de desplazamiento y la influencia de la morfología de la interfaz. Los modelos mostraron una concordancia aceptable entre los tres especímenes al utilizar un único conjunto de parámetros de material y definiciones de contacto, reflejando una respuesta mecánica coherente a pesar de la variabilidad anatómica. Aunque persisten limitaciones, como la exclusión del comportamiento plástico, el efecto del ajuste de presión y la suposici´on de rigidez en las mediciones experimentales, la metodología propuesta reproduce con ´exito la respuesta biomecánica clave en la interfaz hueso–implante y ofrece una base computacional validada para la evaluacián preclínica de implantes sin vástago.