L'investigador Juan Gancio, de la UPC a Terrassa, troba la manera de predir els canvis de comportament en sistemes complexos

Juan Gancio és investigador predoctoral del grup de Dinàmica no lineal, Òptica no Lineal i Làssers (DNOLL) de la Universitat Politècnica de Catalunya –Barcelona Tech (UPC) al Campus de Terrassa. Gancio ha realitzat uns experiments a la Universitat Cotê d’Azur de Niça gràcies als quals ha trobat la manera de predir el canvi al comportament de la llum làser. El treball s’ha publicat recentment a la prestigiosa revista científica Physical Review Letters

L´entropia de permutació (EP) és un indicador estadístic que permet quantificar la complexitat d´un senyal. Juan Gancio ha demostrat que aquest indicador EP es pot utilitzar per anticipar i identificar el llindar de sistemes làser complexos.

Per tant, si és capaç de predir canvis en el comportament de la llum, el seu mètode és vàlid per anticipar canvis en el comportament de senyals dins de tot sistema complex, com ara l'evolució del nombre d’infectats per una pandèmia, els canvis de freqüència o intensitat de fenòmens atmosfèrics violents en el context actual de canvi climàtic.

Tal com explica Gancio “sempre que es conegui a fons un sistema complex determinat i es caracteritzin convenientment els seus senyals ara es pot anticipar canvis al seu comportament aplicant l'entropia de permutació, tal com jo he aconseguit amb la llum làser al laboratori”.

Juan Gancio ha arribat a aquests resultats després de realitzar diversos experiments a la Universitat Cotè d'Azur de Niça utilitzant un emissor de llum làser i un oscil·loscopi de molt alta sensibilitat. L’investigador va configurar el làser per tal que emetés senyals dins d’una fibra òptica circular i fer viatjar la llum en un bucle molt llarg, de 6 metros. Desprès, amb l’oscil·loscopi avançat va poder mesurar els temps que la llum trigava en completar els sis metros de recorregut tant en nano segons como en pico segons. A cada volta podia obtenir milers de medicions.

Durant aquest experiment, Gancio va veure la gran variabilitat dels senyals de la llum, però el més important és que “quan el làser funcionava a màxima potència es repetien determinades formes, de manera que així amb vaig adonar que podia anticipar el seu comportament si aplicava l’entropia de permutació i que havia creat un mètode per anticipar canvis bruscos en qualsevol sistema complex que es pugui caracteritzar” explica l’investigador.

Accés a l’article de Juan Gancio