Doctorado en Tecnología Avanzada

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Presentación

La línea de investigación consiste en describir fenómenos electromagnéticos, clásicos y cuánticos, así como sistemas telemáticos; analizar sus propiedades y explorar sus potenciales aplicaciones, mediante el uso de diversos métodos de la física matemática, ciencias de la computación y de las telecomunicaciones, análisis de sistemas y procesamiento analógico y digital de señales. Se busca, por un lado, desarrollar ciencia básica en los regímenes teórico y experimental en las áreas del electromagnetismo, la física cuántica, la informática y las telecomunicaciones y, por otro, explorar sus aplicaciones y el desarrollo tecnológico derivados de ambos enfoques. En el ámbito de los fenómenos electromagnéticos y cuánticos se consideran tópicos relacionados, entre otros, con la óptica, acústica, fotónica, óptica cuántica, diseño de materiales y dispositivos ópticos, simulación de fenómenos cuánticos mediante estructuras ópticas y propagación de ondas electromagnéticas, acústicas y cuánticas en medios complejos. En lo que concierne a los sistemas telemáticos se considera la adquisición, manipulación y transmisión de señales generadas por sistemas físicos o procesos informáticos con aplicaciones en las áreas de telecomunicaciones, biomedicina, robótica, mecatrónica, cómputo móvil e informática, entre otras. En ambas vertientes se involucran diversas áreas tanto tecnológicas como del conocimiento y se plantea  el desarrollo de  investigación y educación interdisciplinaria.

Objetivo

Como objetivos generales la línea FECST se plantea los siguientes: Consolidar especialistas con la capacidad de proponer nuevas estrategias para resolver problemas relevantes del electromagnetismo, la mecánica cuántica y la telemática en los ámbitos nacional e internacional, generar nuevas áreas de investigación a partir de la convergencia de las disciplinas de la telemática y el electromagnetismo en los regímenes clásico y cuántico, formar recursos humanos altamente capacitados mediante la investigación científica y la aplicación tecnológica de conocimientos y herramientas en las áreas de la telemática, la mecánica cuántica y los fenómenos electromagnéticos, generar conocimiento científico de frontera en las áreas de la telemática, los fenómenos electromagnéticos y la mecánica cuántica, analizar, diseñar, e implementar sistemas y servicios de telecomunicaciones gestionados por  sistemas informáticos, generar métodos y modelos matemáticos para la descripción de fenómenos electromagnéticos, fenómenos cuánticos  y procesos de interacción de la radiación con la materia, generar nuevas técnicas matemáticas que permitan describir y modelar fenómenos asociados los sistemas telemáticos.

Objetivos específicos

En el área de la telemática

• Investigar, analizar, diseñar y generar nuevos objetos de estudio telemáticos
• Generar herramientas para la gestión automática de las telecomunicaciones
• Desarrollar modelos matemáticos para estudiar y analizar los procesos informáticos que ocurren en una red de telecomunicaciones
• Desarrollar diferentes herramientas de simulación para estudiar los componentes de un sistema de telecomunicaciones, y corroborar los resultados obtenidos a partir de las simulaciones matemáticas/numéricas desarrolladas
• Formar investigadores con un nivel de competencia internacional en los ámbitos académico, científico y tecnológico que ofrezcan soluciones y generen propuestas para el desarrollo de nuevas aplicaciones telemáticas
• Desarrollar nuevos esquemas de seguridad en los datos y las comunicaciones para garantizar la privacidad y confidencialidad de la información en los desarrollos de la telemática, la informática y el cómputo
• Desarrollar modelos de desarrollo de software y de metodologías para las ciencias de la computación
• Formar especialistas en las áreas del procesamiento semántico de los datos, de los esquemas orientados a servicios hacia las ciudades conectadas, verdes  e inteligentes
• Desarrollar nuevos protocolos de comunicación que permitan la transmisión eficiente de grandes cantidades de información garantizando los parámetros básicos de calidad de servicio
• Desarrollar nuevos modelos de teletráfico que permitan estudiar nuevos sistemas de comunicaciones inalámbricos para sistemas LTE y 5G.

 En el área de los fenómenos electromagnéticos y cuánticos

• Analizar y describir una amplia variedad de procesos de propagación de ondas electromagnéticas en medios complejos
• Generar y aplicar nuevos métodos algebraicos, geométricos, analíticos y numéricos para la solución de problemas electromagnéticos y de la mecánica cuántica
• Investigar las propiedades ópticas y electromagnéticas de materiales avanzados como metamateriales y estructuras amplificantes y explorar sus aplicaciones en la descripción de fenómenos de invisibilidad unidireccional, absorción coherente de radiación y diseño de amplificadores
• Establecer analogías electromagnéticas-mecánico-cuánticas para el estudio de fenómenos cuánticos a partir de experimentos electromagnéticos y para el diseño de dispositivos ópticos de características específicas
• Producir fuentes de luz con momento angular bien definido y explorar sus posibles aplicaciones en la codificación y transmisión de información
• Producir pares de fotones entrelazados y estudiar procesos de control de luz no clásica
• Sustentar los sistemas de telecomunicaciones con la teoría necesaria que permita predecir los fenómenos electromagnéticos involucrados en el proceso de propagación de los datos y la información
• Proporcionar técnicas matemáticas que permitan modelar las redes de telecomunicaciones modernas
• Generar y aplicar nuevos métodos analíticos y numéricos para el diseño de medios, dispositivos y componentes de sistemas ópticos y fotónicos, para el análisis de la propagación y dispersión en tales elementos y para la consideración de fuentes moduladas con o sin movimiento localizadas en ellos.

Líneas de trabajo y/o generación de conocimiento

Las líneas de trabajo asociadas a la LGAC FECST comprenden

- Propagación electromagnética e información cuántica

- Métodos numéricos y analíticos para la solución de problemas de propagación electromagnética

- Ingeniería telemática y comunicaciones

- Cómputo móvil

Campos del conocimiento

• Fenómenos electromagnéticos

1. Electrodinámica clásica y cuántica
2. Analogías ópticas de sistemas cuánticos
3. Métodos de la física matemática
4. Ingeniería electromagnética
5. Ingeniería fotónica
6. Óptica
7. Óptica cuántica
8. Información cuántica
9. Fibras ópticas y guías de ondas
10. Estructuras fotónicas
11. Diseño espectral de materiales y dispositivos ópticos

• Cómputo móvil

1. Geographic Information retrieval
2. Spatial Semantic Web
3. Web mapping
4. Geoprocesamiento
5. Cómputo ubicuo
6. Desarrollo de aplicaciones en Web y con móviles
7. Redes P2P
8. Smart cities
9. Cloud/Fog/EDGE computing
10. Sistemas distribuidos
11. Sistemas semánticos
12. Sistemas de recuperación de información

• Telecomunicaciones

1. Métodos asintóticos y espectrales en propagación de ondas
2. Propagación de ondas en medios complejos
3. Sistemas de comunicación por fibra óptica
4. Análisis y diseño de redes de sensores
5. Diseño de antenas inteligentes
6. Sistemas de captación energética (cosecha de energía electromagnética)
7. Problemas espectrales para ecuaciones diferenciales elípticas
8. Diseño de sistemas de microondas y electrónica.
9. Modelado de sistemas electromagnéticos y simulación computacional
10. Sistemas celulares 5G
11. Redes Inalámbricas

Infraestructura asociada a la línea

• Laboratorio de Fenómenos Cuánticos
• Laboratorio de Cómputo Móvil
• Laboratorio de Antenas Inteligentes y Redes de Sensores

Unidades de aprendizaje asociadasa la LGAC de Fenómenos Electromagnéticos y Cuánticos y Sistemas Telemáticos