1. Não-Markovianidade por intermédio da informação acessível

    A interação inevitável entre um dado sistema quântico e seu ambiente faz com que o primeiro perca algumas de suas propriedades, como a sua coerência. No entanto, nos casos onde essa interação apresenta traços não-Markovianos sabe-se que parte da coerência perdida para o ambiente pode ser recuperada, fazendo com que o estudo da chamada “não-Markovianidade” em sistemas quânticos abertos seja muito importante. Em artigo publicado recentemente no periódico Physical Review Letters, G. H. Aguilar, O. Jimenez Farias, S. P. Walborn e P. H. Souto Ribeiro do IF-UFRJ, juntamente com colaboradores do Brasil e da Turquia, propõem uma maneira de quantificar a não-Markovianidade de uma interação baseada na máxima quantidade de informação clássica que o ambiente pode obter sobre o sistema, a chamada informação acessível. Eles utilizam um sistema óptico para emular um reservatório não-Markoviano e com isto são capazes de fazer um teste experimental deste novo método.

    Para saber mais, visite a página da revista http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.210402

    Figure

  2. Seção de choque de absorção óptica de nanotubos isolados

    A determinação da seção de choque de absorção ótica é de importância central para o entendimento dos diversos materiais. No entanto, sua realização experimental em nanoestruturas individuais é desafiadora devido devido à baixa sensibilidade no uso de técnicas tradicionais. Neste trabalho, pesquisadores da U. C. Berkeley conseguiram, utilizando técnicas de manipulação da polarização da luz, determinar a seção de choque de absorção em uma faixa espectral larga para 50 nanotubos de carbono individuais. Os resultados foram analisados e interpretados teoricamente pelo Prof. Rodrigo Capaz e colaboradores, que puderam sistematizar a dependência dos resultados obtidos com o diâmetro e a quiralidade dos nanotubos, estabelecendo assim fórmulas empíricas que podem ser aplicadas para qualquer nanotubo de carbono. Os resultados deste trabalho foram publicados nos Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 

    Para saber mais, visite a página web da revista.

  3. Efeito magnetoelétrico na interface Fe/BaTiO3

    Na edição de março de 2014 da revista Nature Communication, o professor Benjamin Rache Salles do IF da UFRJ e colaboradores controlaram a magnetização de uma interface Fe/BaTiO3 com uma tensão elétrica. Medidas de dicroísmo magnético de raio X e de microscopia eletrônica de transmissão, acompanhadas por cálculos de primeiros princípios, evidenciaram uma variação do estado magnético (ferromagnético – paramagnético) dos átomos de Fe da interface Fe/BaTiO3 com uma mudança do estado de polarização elétrica do BaTiO3.

    O efeito magneto elétrico é a possibilidade de controlar a magnetização de um material com um campo elétrico, e vice versa. Tais materiais são simultaneamente ferroelétricos e ferromagnéticos. A integração de filmes finos com tais propriedades em dispositivos eletrônicos é considerada como um dos próximos grandes passos da eletrônica de spin

    Para saber mais, visite a página web da revista.

  4. Simulação quântica experimental de um processo de resfriamento usando fótons emaranhados

    Em artigo publicado recentemente em Physical Review Letters, Gabriel H. Aguilar, Paulo H. Souto Ribeiro e Stephen P. Walborn, do IF-UFRJ e colaboradores da Alemanha e Espanha, usaram os graus de liberdade de polarização combinados aos graus de liberdade de momento linear de fótons, para simular uma pequena cadeia de spins. Este tipo de simulação quântica se distingue da convencional por ter a capacidade de implementar propriedades físicas como o emaranhamento quântico. Foi demonstrado que o resfriamento da cadeia leva à formação de um estado emaranhado especial chamado de “estado cluster”, ideal para a computação quântica via medidas. O estado cluster foi testado na preparação remota de estados, um algoritmo básico.

    Para saber mais, visite a página web da revista: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.160501

  5. Efeito Hall de spin no grafeno

    Em uma recente publicação no Physical Review Letters, a professora Tatiana G. Rappoport do IF-UFRJ, juntamente com pesquisadores da National University of Singapore, mostraram que é possível fazer uma conversão eficiente de corrente elétrica para corrente de spin no grafeno com átomos adsorvidos. Essa conversão é possível graças ao efeito Hall de spin extrínsico que ocorre devido à interação spin-órbita nesses átomos.

    Para saber mais, visite a página web da publicação.

  6. Identificação de emaranhamento em variáveis contínuas

    Em artigo publicado recentemente no Physical Review Letters Malena Hor-Meyll e seus colegas Jéssica Almeida, Gabriela Lemos, Paulo H. Souto Ribeiro e Sephen Walborn, todos do IF-UFRJ, usam um modulador espacial de luz para acoplar graus de liberdade espaciais e a polarização de dois feixes de luz. Esse esquema permitiu identificar emaranhamento entre os graus de liberdade espaciais transversais de partículas de luz — os fótons –, que são variáveis contínuas, através de medidas de polarização, um grau de liberdade discreto.

    Para saber mais, vejam a página de destaque na SBF e a página web da publicação.

  7. Materiais Antiferromagnéticos para a Spintrônica

    Em uma recente publicação na Nature Communications os pesquisadores Vitória Barthem e Dominique Givord do Instituto de Fisica/UFRJ, juntamente com pesquisadores franceses do Institut Néel e do Laboratoire National des Champs Magnétiques intenses em Grenoble (França), monstraram, associando medidas de Ressonância Nuclear Magnética e de Difração de Neutrons, que o composto Mn2Au é antiferromagnetico (ver Figura)  Este composto era considerado como não magnético até então. Isto pois é muito difícil distinguir um material antiferromagnetico com ordem a alta temperature de um sistema não magnético. O momento magnético do manganês no Mn2Au é de 4 µB (no  Fe metálico o momento do Fe é de 2.2 μB). A Temperatura de ordem magnética, TNéel, é maior que 1400 K . Essas propriedades fazem de Mn2Au o mais promissor material identificado para a « spintrônica com antiferromagnéticos ». Para que a potencialidade desse material se torne realidade, um crescimento controlado de filmes finos é necessário, bem como o desenvolvimento de processos permitindo a rotação controlada dos momentos.

    A partir da descoberta da Magnetoresitência Gigante por Fert e Grïnberg em 1988 (Nobel Prize em 2007), a Spintrônica se desenvolveu como um ramo da nanoeletrônica que explora o fato do eletron possuir um spin. A resistência elétrica dos dispositivos spintrônicos dependem do seu estado magnético. O chamado efeito “magneto-resistivo” é essencialmente  explorado em nano-sensores de alta sensibilidade, tais como a cabeça de leitura dos discos rígidos dos computadores. Em um futuro próximo, novas gerações de memórias magnéticas serão desenvolvidas combinando as funções das memórias de acesso aleatório (RAM) e as funções dos discos rígidos. Essas memórias irão incorporar novos tipos de materiais magnéticos capazes de manter as informações registradas em espaços extremamente pequenos. Os Materiais ferromagnéticos normalmente utilizados, são bem sensíveis aos efeitos parasitas dos campos desmagnetizantes, que tendem a se tornar críticos com a redução do tamanho dos objetos. Este é o motivo do recente interesse pelos materiais antiferromagnéticos na spintrônica.

    Para saber mais sobre o trabalho, visite a página web da revista:  http://www.nature.com/ncomms/2013/131211/ncomms3892/full/ncomms3892.html

  8. Capas de invisibilidade controladas por campos magnéticos externos

    Em artigo publicado no Physical Review Letters, o doutorando Wilton Kort-Kamp e os pesquisadores Felipe Rosa, Felipe Pinheiro e Carlos Farina, todos do IF-UFRJ, apresentam uma proposta teórica para um dispositivo de invisibilidade plasmônico feito com materiais magneto-oticamente ativos. Tal dispositivo é capaz de controlar a camuflagem de objetos através da aplicação de um campo magnético externo. A presença desse campo externo pode ainda ampliar a faixa de frequência de operação do dispositivo, superando assim uma limitação importante dos mantos de invisibilidade fabricados atualmente.

    Para saber mais, consulte a página web da revista: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v111/i21/e215504

     

  9. Evidência experimental da fragmentação da molécula de H_2 em dois átomos de hidrogênio no estado metaestável 2^{2}S

    Em artigo publicado na Physical Review Letters, com o destaque de Editors suggestion, professores do IF e colaboradores mediram pela primeira vez átomos de hidrogênio, no estado metaestável 2^{2}S, provenientes da dissociação de uma mesma molécula de hidrogênio. A medida envolve a detecção em coincidência dos átomos e resolve uma polêmica teórica sobre a existência ou não deste estado assintótico da molécula de H_2 quando super-excitada. O resultado é de interesse na área de Física Atômica e Molecular e ainda aponta para a possibilidade do uso desse sistema como fonte de partículas massivas emaranhadas.

    Para saber mais, visite a página web da publicação
    http://prl.aps.org/abstract/PRL/v111/i18/e183203

  10. Engrenagem fotônica para medidas angulares ultra-sensíveis

    Em artigo publicado recentemente na Nature Communication, o professor Stephene Walborn do Instituto de Física da UFRJ e colaboradores criaram uma engrenagem fotônica que pode ser usada para converter uma rotação mecânica em uma rotação na polarização.  Para saber mais, leia o texto a seguir e visite a página web da publicação.


    Produzimos estados fotônicos de m quanta de momento angular de até m=100 em uma configuração que funciona como uma “engrenagem fotônica”. Estes fótons podem ser usados para converter uma rotação mecânica de ângulo α para uma rotação da polarização amplificada de ângulo , correspondendo a lei um Malus de frequência ampliada. Nós mostramos que este efeito leva a medições angulares de alta resolução. Além disso, combinamos o efeito de engrenagem com o aumento de resolução devido ao emaranhamento quântico, explorando, assim, as vantagens de ambas as abordagens. A alta resolução demonstrada aqui promete aumentar o estado da arte de medições angulares remotas por quase duas ordens de grandeza.