[en] At present nanotechnology and its applications are increasingly present in our daily lives. Both that has applications in fields such as medicine, physics, chemistry, engineering, etc. Being huge impact on society, and that is why the study of matter at the atomic level is necessary for progress in the fields mentioned above. One of the great advances in this field was the invention of the scanning tunneling microscope (STM) in 1981, which provided an unprecedented view of atoms and their bonds, achieving years later the manipulation of atoms on a surface, making possible the study of metal surfaces, semiconductor, and other more surfaces around 0.1 nm lateral resolution of 0.01 nm and depth resolution, i.e. the atomic scale. The STM as its name suggests is based on quantum tunneling, this concept comes from quantum mechanics in which a particle violates the principles of classical mechanics penetrating a potential barrier or higher impedance than the kinetic energy of the particle. For STM imaging the department Matter Physics Condensed of the Universidad Autónoma de Madrid, it has developed its own model based on the formalism of non-equilibrium Green-Keldysh, to simplify this by deriving simulations in less complex simulations. But the computational cost for these simulations is very high, so in this TFG we have proposed to parallelize and optimize the simulation in order to improve the computational simulation time, so we can get in the future to make further simulations.

[es] En la actualidad la nanotecnología y sus aplicaciones están cada vez más presentes en nuestra vida cotidiana. Tanto que tiene usos en campos tales como la medicina, la física, la química, la ingeniera, etc. Siendo su impacto en la sociedad enorme, y es por ello que el estudio de la materia a nivel atómico es necesario para el progreso en los campos mencionados anteriormente. Uno de los grandes avances en este campo fue la invención del microscopio de efecto túnel (STM) en el año 1981, que proporcionó una visualización sin precedentes de los átomos y sus enlaces, consiguiéndose años más tarde la manipulación de átomos sobre una superficie, haciendo posible el estudio de superficies metálicas, semiconductoras, y otras superficies más, en torno al 0,1 nm de resolución lateral y 0.01 nm de resolución de profundidad, es decir a una escala atómica. El STM tal y como indica su nombre está basado sobre el efecto túnel, este concepto surge de la mecánica cuántica en la que una partícula viola los principios de la mecánica clásica penetrando una barrera de potencial o de impedancia mayor que la energía cinética de la propia partícula. Para la generación de imágenes STM el departamento de Física de la Materia Condesada de la Universidad Autónoma de Madrid, ha desarrollado un modelo propio basado en el formalismo de no equilibrio de Green-Keldysh, para la simplificación de estas simulaciones derivándolas en simulaciones menos complejas. Pero el coste computacional para realizar estas simulaciones es muy elevado, por ello en este TFG nos hemos propuesto paralelizar y optimizar la simulación para la mejorar el tiempo de esta, y así poder en un futuro llegar a hacer simulaciones mayores.