Escola de Doctorat

Data de lectura: 16/11/2026

• PLASCENCIA OROZCO, SUSANA: Quantum memories based on rare-earth doped solids: from spatial multiplexing to new materials
  
  Autor/a: PLASCENCIA OROZCO, SUSANA
  Programa: FOTÒNICA
  Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 12/10/2026
  Data de lectura: 16/11/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: ICFO Auditorium
  Director/a de tesi: DE RIEDMATTEN, HUGUES
  Resum de tesi: Els repetidors quàntics són essencials per al desenvolupament de xarxes de comunicació quàntica de llarga distància, i les memòries quàntiques en constitueixen el nucli funcional. Tot i que s’han explorat diverses plataformes, cap satisfà encara tots els requisits simultàniament. Entre les alternatives més prometedores destaquen els sistemes d’estat sòlid basats en cristalls dopats amb terres rares a temperatures criogèniques, que ofereixen temps d’emmagatzematge llargs, alta eficiència i possibilitats de multiplexatge massiu. Aquesta tesi aborda dos objectius principals: ampliar la capacitat multimode espacial d’una memòria quàntica en Pr^{3+}:Y_2SiO_5 per incrementar la taxa de generació d’entrellaçament en repetidors quàntics, i avaluar la viabilitat de vidres calcogenurs dopats amb erbium com a memòries quàntiques integrades en fibra operant a la banda de telecomunicacions, en col·laboració amb Corning.Per aconseguir el multiplexatge espacial en Pr^{3+}:Y_2SiO_5, implementem una matriu de memòria quàntica (QMA) mitjançant un parell d’acousto‑optic deflectors que generen deu cèl·lules de memòria amb control independent, permetent la recuperació sota demanda mitjançant l’emmagatzematge en una ona d’espín. Combinant aquest multiplexatge espacial amb la multimodalitat temporal del protocol AFC, emmagatzemem i recuperem fins a 250 modes utilitzant pulsos coherents febles a nivell de fotó únic, superant l’estat de l’art en memòries quàntiques d’estat sòlid. L’alta relació senyal‑soroll i la baixa diafonia permeten l’emmagatzematge de fotons únics anunciats. Per fer-ho, utilitzem una font de conversió paramètrica a la baixa espontània millorada per cavitat, emmagatzemant el fotó senyal a la QMA i utilitzant el fotó anunciador en telecomunicacions. Observem violacions de la desigualtat de Cauchy‑Schwarz superiors a 4.8 desviacions estàndard en totes les cèl·lules, demostrant correlacions quàntiques llum‑matèria entre el QMA i el fotó de telecomunicacions.També demostrem el funcionament del sistema com a memòria quàntica d’accés aleatori (RAQM) mitjançant l’emmagatzematge de qubits de camí i qubits temporals codificats en estats coherents febles, amb fidelitats mitjanes del 95 ± 2% i del 91 ± 2%, respectivament. A més, carreguem seqüencialment un qubit temporal en dues cèl·lules diferents, emmagatzemem simultàniament ambdós qubits i realitzem una lectura col·lectiva. Les altes fidelitats i el control independent de cada cèl·lula representen un pas significatiu cap a una RAQM d’estat sòlid per a repetidors quàntics i processadors fotònics.Pel que fa a les memòries compatibles amb fibra, estudiem tres vidres calcogenurs dopats amb Er amb diferent rigidesa de xarxa, quantificada pel nombre mitjà de coordinació (MCN). Mesurem el temps de coherència òptica (T_2) mitjançant eco fotònic de dos polsos (TPE) i observem que la mostra amb MCN < 2.4 presenta el T_2 més curt, mentre que la més rígida (MCN = 2.9) mostra estrès intern que també el limita. La mostra intermèdia (MCN = 2.69) assoleix un T_2 proper a 1 μs (anchura homogènia d'uns ≈ 370 kHz) a 2 K i 0.2 T, situant-se entre els valors més llargs reportats per a vidres dopats amb Er^{3+} en condicions criogèniques pràctiques. No obstant això, les mesures de spectral hole burning revelen amplades d’uns 50 MHz en les mostres amb millor rendiment en TPE, la qual cosa restringeix la finor del peine i limita l’eficiència del protocol AFC en aquests materials.
  

Data de lectura: 17/11/2026

• CAPRARA, ADRIANO: Demand-Side Flexibility Algorithms for Industrial Loads and Data Centers
  
  Autor/a: CAPRARA, ADRIANO
  Programa: ENGINYERIA ELÈCTRICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Elèctrica (DEE)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 30/09/2026
  Data de lectura: 17/11/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: Aula LS9 - Edifici L - ETSEIB-UPC
  Director/a de tesi: ARAGÜÉS PEÑALBA, MÒNICA | BULLICH MASSAGUÉ, EDUARD
  Resum de tesi: La descarbonització dels sistemes elèctrics, la disrupció de les cadenes de subministrament de combustibles fòssils i el creixement accelerat de noves càrregues digitals, com ara els centres de dades d’intel·ligència artificial, fan que la flexibilitat basada en la generació resulti insuficient. Afrontar la transició energètica és, cada cop més, un problema operatiu: el sistema elèctric necessita recursos capaços d’ajustar el seu consum en resposta a senyals de mercat i de sistema. Aquesta tesi estudia la flexibilitat de la demanda de dues famílies de grans consumidors —les càrregues industrials intensives en energia i els centres de dades— i defensa que la seva flexibilitat latent només esdevé útil quan es converteix, mitjançant la modelització explícita de les restriccions operatives i de mercat, en accions que es poden programar, activar i valorar. La tesi desenvolupa aquesta idea de conversió a través d’un conjunt d’algorismes. Per a les càrregues industrials, introdueix un servei de flexibilitat en el mercat diari en què un subjecte de liquidació (BRP) combina la predicció del preu de l’electricitat amb l’activació òptima de programes de consum alternatius que preserven la producció, tot reduint els costos d’aprovisionament sense retallar la producció. Aquest plantejament s’estén a una agrupació cooperativa d’indústries que comparteixen generació renovable i emmagatzematge locals, coordinant els seus programes, distribuint de manera justa el benefici resultant i avaluant quina part de la seva flexibilitat residual és realment admissible en els mercats de balanç. Per als centres de dades, utilitza la latència observada de les tasques de còmput per identificar càrregues de treball ajornables i activar-les en condicions de mercat realistes tot preservant la qualitat de servei. En tots els casos, la flexibilitat realment lliurable és menor que el seu potencial teòric, l’agregació és imprescindible per assolir els llindars de mercat i el valor es concentra en els moments de màxim estrès del sistema. Així, la tesi aporta mètodes i evidència per convertir la flexibilitat de la demanda que ja tenim en una contribució fiable a la transició energètica.
  

• CLARAMUNT MOLET, MIREIA: Development of a novel clinical gait assessment tool for monitoring and stratifying neuromuscular diseases
  
  Autor/a: CLARAMUNT MOLET, MIREIA
  Programa: ENGINYERIA BIOMÈDICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Mecànica (EM)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 24/07/2026
  Data de lectura: 17/11/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: Aula 28.8. Planta 1, Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), Av. Diagonal, 647, 08028 Barcelona
  Director/a de tesi: FONT LLAGUNES, JOSEP MARIA | IDELSOHN ZIELONKA, SEBASTIAN
  Resum de tesi: Les malalties neuromusculars són patologies cròniques i degeneratives de la musculatura esquelètica que comprometen progressivament la marxa, un dels principals determinants de la independència funcional. La seva monitorització, tant en la pràctica clínica com en assajos clínics, es fonamenta en escales i proves funcionals amb biaixos observacionals, efectes sostre i sensibilitat insuficient per detectar canvis subtils. En un moment en què noves teràpies estan emergint, disposar d'una eina objectiva, portable i integrable en la pràctica habitual per a l'anàlisi biomecànica de la mobilitat representa una necessitat clínica no coberta.Per donar resposta, la present tesi desenvolupa els algorismes biomecànics per obtenir paràmetres espai-temporals, cinemàtica articular sagital, activació muscular, distribució de la petjada i freqüència cardíaca a partir de dades crues de sensors portàtils. Per a la captura de dades s'utilitza el sistema Ephion Mobility, que integra i sincronitza sensors inercials, electromiografia de superfície, plantilles de pressió plantar i sensor cardíac en una aplicació mòbil. Amb aquest sistema s’han recollit dades de 176 voluntaris, 90 pacients i 86 controls, en dos països i entorns hospitalaris estàndard.El primer estudi, en col·laboració amb l'Hospital Sant Joan de Déu, constitueix la prova de concepte del sistema. Valida una puntuació multidimensional de la marxa per a la distròfia muscular de Duchenne, derivada de dades multisensorials per aprenentatge no supervisat, que mostra bones correlacions amb les mètriques clíniques actuals i una capacitat prometedora per al seguiment de la malaltia.Confirmada la validesa de l'enfocament, el segon estudi, realitzat al Copenhagen Neuromuscular Center, n'explora l'aplicabilitat en dues patologies amb distribucions de debilitat muscular marcadament diferents: la distròfia muscular de Becker i la distròfia miotònica tipus 1. Es demostra que la valoració biomecànica discrimina patrons específics de malaltia i de severitat que els tests funcionals no reflecteixen. Finalment, el tercer estudi, en col·laboració amb l'Associació Espanyola de Pacients de Pompe, aborda la pregunta més exigent: si l'eina és capaç de detectar progressió longitudinal en una malaltia d'evolució lenta. El Pompe-MDPI desenvolupat assoleix significació estadística en un any de seguiment on les mètriques actuals no detecten canvis en el mateix interval.En conjunt, els resultats aporten evidència preliminar que l'avaluació biomecànica multidimensional portàtil és factible en l'entorn clínic, sensible a la severitat funcional i capaç de detectar progressió longitudinal on les mesures convencionals presenten limitacions. Les puntuacions derivades representen candidats prometedors a biomarcadors digitals per a estudis d'història natural i assajos clínics de teràpies modificadores de la malaltia.
  

• GEBELLÍ GUINJOAN, FERRAN: User-centred Explainable Human-Robot Interaction
  
  Autor/a: GEBELLÍ GUINJOAN, FERRAN
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 15/09/2026
  Data de lectura: 17/11/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: Sala de juntes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesi: ROS ESPINOZA, RAQUEL | LEMAIGNAN, SÉVERIN
  Resum de tesi: A mesura que els robots s’implementen cada vegada més en entorns humans quotidians, la capacitat d’explicar les seves accions i decisions als usuaris es torna essencial per generar confiança, fomentar la col·laboració i permetre una interacció efectiva. No obstant això, els enfocaments existents sobre l’explicabilitat en la interacció humà-robot sovint tracten els usuaris com un grup homogeni, negligint la diversitat de coneixements, estils cognitius i necessitats d’informació que caracteritza els desplegaments en el món real. Aquesta tesi investiga l’explicabilitat centrada en l’usuari en la interacció humà-robot a través d’una sèrie d’estudis longitudinals, en condicions reals, que abracen el cicle de vida complet del disseny, l’avaluació, la generació i la personalització d’explicacions. En primer lloc, s’ha desenvolupat i implementat una metodologia de disseny participatiu en un cas d’ús real en l’àmbit sanitari, demostrant que les expectatives i els requisits dels usuaris respecte a l’explicabilitat sorgeixen gradualment durant el desplegament in situ, i que la participació dels usuaris en les etapes inicials del disseny és crucial per incorporar una perspectiva centrada en l’usuari en l’explicabilitat. En segon lloc, hem explorat l’avaluació de l’explicabilitat, centrant-nos en un dels principals resultats desitjats de l’explicabilitat sobre els usuaris: millorar la comprensió que tenen sobre els robots amb els que interaccionen. Presentem una revisió sistemàtica de la literatura que identifica una variabilitat significativa en com la comprensibilitat es conceptualitza i es mesura en la interacció humà-robot, destacant la manca d’eines estandarditzades i d’evidència longitudinal en condicions reals. Aquesta revisió de la literatura també planteja una pregunta oberta sobre la relació entre les mesures de comprensibilitat objectiva i subjectiva. Per això, realitzem un estudi de camp de dos mesos que demostra que la comprensibilitat objectiva i subjectiva pot evolucionar de manera independent al llarg del temps: els usuaris poden reportar un augment en la comprensió percebuda mentre la comprensió real es manté baixa, subratllant la necessitat d’avaluar ambdues dimensions per separat. Finalment, aquesta tesi aborda la necessitat de generació d’explicacions centrada en l’usuari, fent ús de grans models del llenguatge. Primer introduïm un marc modular que orquestra explicadors de components especialitzats mapejats a subsistemes robòtics individuals, el qual produeix explicacions més precises i contextualitzades que els enfocaments monolítics. A partir d’això, i enllaçant amb els descobriments anteriors, es desenvolupa un marc de personalització que adapta el nivell de detall de les explicacions a cada usuari, fent un seguiment del coneixement adquirit de les explicacions rebudes anteriorment al llarg del temps. Un desplegament d’un mes en una oficina valida que les explicacions personalitzades es perceben com més adequadament detallades i es mantenen concises, tot i que els seus beneficis depenen de la criticitat del que s’explica i disminueixen durant períodes prolongats, potencialment a causa dels costos de predictibilitat i els efectes d’ancoratge. En conjunt, aquestes contribucions avancen en la comprensió de l’explicabilitat com una propietat dinàmica i dependent de l’usuari, i proporcionen mètodes concrets i evidència empírica per guiar el disseny i el desenvolupament d’interaccions humà-robot explicables en entorns del món real.
  

Data de lectura: 18/11/2026

• BERNÈ ARTIEDA, LUIS JAVIER: Energy Auditing of In-Service Hydraulic Systems: Methodology and Loss Diagnosis for Side-Loader Refuse Collection Vehicles
  
  Autor/a: BERNÈ ARTIEDA, LUIS JAVIER
  Programa: ENGINYERIA MECÀNICA, FLUIDS I AERONÀUTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Mecànica (EM)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 01/10/2026
  Data de lectura: 18/11/2026
  Hora de lectura: 12:00
  Lloc de lectura: Sala de Conferències TR5, ESEIAAT
  Director/a de tesi: RAUSH ALVIACH, GUSTAVO ADOLFO | CODINA MACIA, ESTEBAN
  Resum de tesi: La legislació sobre consum i emissions ha desplaçat el focus del disseny hidràulic de la maquinària mòbil cap a l'eficiència. L'arquitectura més estesa continua sent el load-sensing amb bomba de cilindrada variable, que subministra només el cabal requerit a una pressió lleugerament superior a la de la càrrega. Tanmateix, manté dues fonts principals d'ineficiència: el cabal es regula per estrangulament i, quan diversos moviments s'alimenten simultàniament des d'una única bomba, la secció més carregada fixa la pressió de subministrament i la resta n'estrangula la diferència. A més, les càrregues que poden embalar el moviment requereixen vàlvules overcenter, que introdueixen noves pèrdues al sistema.Aquesta tesi estudia el mecanisme de càrrega d'un vehicle recol·lector de residus de càrrega lateral, un sistema multiactuador amb càrregues accelerants i arquitectura load-sensing. Amb centenars de recollides diàries, unes pèrdues petites en cada operació poden ser significatives a escala de flota.En aquest context, les pèrdues deriven de la interacció entre l'arquitectura multiactuador load-sensing i les vàlvules overcenter, i cap component les explica per si sol. La literatura ofereix principalment quantificacions globals i rarament separa aquests mecanismes en balanços experimentals sobre màquines reals. A més, l'acoblament overcenter–load-sensing és poc estudiat, i els vehicles recol·lectors són dels menys analitzats dins de la maquinària mòbil.L'objectiu és donar resposta a aquesta mancança mitjançant una descomposició energètica completa que identifiqui experimentalment els mecanismes, components i fases del cicle on es dissipa l'energia, distingint la part reduïble de la inevitable. L'enfocament és deliberadament aplicat: les mesures es realitzen sobre un vehicle en servei, fet que condiciona la instrumentació. La pressió es mesura amb transductors, però el cabal de cada actuador no es pot obtenir directament, entre altres motius per manca d'espai, i es reconstrueix a partir de la posició i la geometria dels actuadors, amb un únic cabalímetre a la sortida de la bomba per al tancament del balanç del sistema. Aquesta derivació amplifica el soroll dels sensors i esdevé una font significativa d'incertesa. Per resoldre-ho, una referència sintètica de cinemàtica coneguda permet seleccionar el filtre objectivament i eliminar moviments espuris. Amb els senyals processats es construeix un balanç de potència quasiestàtic que quantifica les pèrdues per mecanisme i es valida mitjançant el seu tancament. El mètode s'aplica a diferents condicions de càrrega.La conclusió principal és que el dèficit d'eficiència té un origen estructural: rau en l'arquitectura del sistema i en la interacció entre els seus components i actuadors. La simultaneïtat és el mecanisme de pèrdua dominant, i la substitució de components per altres de més eficients només permet recuperar una fracció limitada de l'energia dissipada. L'anàlisi mostra també que una visió centrada exclusivament en els components pot conduir a conclusions errònies. Tot i utilitzar la mateixa vàlvula, els circuits de gir i elevació presenten comportaments oposats: en el gir, la dissipació és elevada però majoritàriament reduïble a escala de component; en l'elevació, la dissipació directa és menor, però el seu cost real és arquitectònic, ja que fixa la pressió de subministrament al seu valor màxim.Més enllà dels resultats obtinguts, la tesi estableix un marc de diagnòstic i desenvolupa una metodologia reproduïble, independent de la màquina analitzada i aplicable a altres màquines del sector maquinària mòbil i off-road. Aquest marc permet identificar i quantificar l'origen de les pèrdues energètiques i valorar alternatives de millora abans d'abordar-ne el redisseny.