1. Estranheza quântica altera relações básicas de causa e efeito

    Trabalho conjunto entre Brasil e Itália, publicado no prestigioso jornal Nature Physics, demonstra efeitos quânticos inesperados no cenário mais simples em inferência causal.

              Porque é que os fenômenos naturais acontecem? Porque a Natureza se comporta da maneira que nós a observamos? Estas estão entre as questões mais fundamentais da ciência e da filosofia. Se somos capazes de intervir num dado sistema, podemos modifica-lo, observar os efeitos resultantes de tal modificação, e à partir destes efeitos, inferir relações de causa e efeito. Entretanto, muito frequentemente, intervenções não são possíveis e podemos somente observar passivamente. E para complicar ainda mais, tipicamente nem todas as causas de um certo efeito serão acessíveis, quer dizer, existem fatores relevantes escondidos de nossa observação empírica. Notavelmente, mesmo assim, ainda é possível descobrir as relações causais entre eventos correlacionados se a explicação causal –quer dizer, o modelo causal– contiver um tipo especial de variável chamada de instrumento. A estrutura causal instrumental é a mais simples com a propriedade de que influências causais podem ser detectadas mesmo na presença de variáveis ocultas e sem intervenções, isto é, somente a partir de observações passivas. Isto faz com que esta estrutura seja crucial para o campo da inferência causal, com aplicações desde testes clínicos randomizados e até mesmo econometria. Com este objetivo, é fundamental se garantir que nós temos um bom instrumento respeitando restrições fundamentais conhecidas como desigualdades instrumentais. Se sabe que todo modelo causal instrumental clássico satisfaz restrições fundamentais conhecidas como desigualdades instrumentais. Até o presente trabalho, se acreditava que a violação de tais desigualdades era prova conclusiva de que o modelo causal subjacente não era instrumental. Por este motivo, as desigualdades instrumentais são usadas como teste contra “instrumentos ruins”. Desafiando este paradigma bem estabelecido, uma jovem equipe de pesquisadores mostrou que a presença de emaranhamento quântico em modelos causais instrumentais pode de certa forma falsificar influências causais e também levar à violação de desigualdades instrumentais, algo impossível dentro da física clássica.

    Os professores baseados no Brasil, Rafael Chaves, do Instituto Internacional de Física em Natal, e Leandro Aolita, do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro, juntamente com um time baseado na Itália e coordenado pelo Prof. Fabio Sciarrino, da Universidade Sapienza em Roma, estudaram modelos causais instrumentais quânticos. Neles, a causa comum (não diretamente observável) entre dois eventos apresenta emaranhamento quântico. O emaranhamento é possivelmente a propriedade mais contra-intuitiva da mecânica quântica, sendo responsável pela infame “ação fantasmagórica à distância”, tal como Einstein e colaboradores costumavam chamá-lo. Os pesquisadores brasileiros previram teoricamente que o emaranhamento pode não somente aumentar a capacidade descritiva de modelos instrumentais mas até mesmo levar à violações de desigualdades instrumentais, fato que foi posteriormente confirmado experimentalmente pelo time italiano. Esta descoberta sacode pilares fundamentais sobre os quais a teoria clássica de inferência causal é construída. Além disso, ela é relevante também para os fundamentos da própria teoria quântica, já que o cenário instrumental é mais simples que o paradigmático cenário de Bell usado rotineiramente para observar discrepâncias entre as predições clássica e quântica. De fato, a estrutura causal instrumental é a mais simples na qual uma separação entre as predições clássicas e quânticas é possível, tal como provado agora pela equipe.

    Em cenários de Bell, os testes de não classicalidade exigem que as partes envolvidas estejam espacialmente separadas, ou seja, de modo tal que o período de tempo entre os eventos de medição em ambos os laboratórios seja menor que o que levaria a luz para viajar de um laboratório ao outro. Isso constitui um grande desafio experimental. Em contraste, no cenário instrumental, influências causais diretas de uma parte para a outra não são proibidas. No experimento, essas influências foram implementadas por um canal de comunicação que permitiu que a escolha de medição da segunda parte dependesse do resultado de medição registrado pela primeira (um mecanismo conhecido como “feedforward de informação”). As medições foram feitas em pares de fótons emaranhados pelo time em Roma. Os experimentais adiaram a detecção do primeiro fóton em relação ao segundo através de uma fibra óptica longa, deixando assim tempo suficiente para que a segunda medição fosse modificada dependendo do  resultado da primeira medição. Essa adaptação de medição exigiu um dispositivo rápido para a troca no tipo de medição do segundo aparelho. Do ponto de vista experimental, este mecanismo de comunicação de resultados de medida é uma característica não trivial ausente em experimentos anteriores e que é interessante por si próprio. Além do Prof. Fabio Sciarrino, a equipe romana do Laboratório de Informação Quântica da Universidade da Sapienza em Roma foi composta pelos estudantes de doutorado Gonzalo Carvacho e Iris Agresti, o estudante de mestrado Valerio Di Giulio e o técnico Sandro Giacomini.

    Além de sua relevância fundamental, os resultados também poderiam encontrar aplicações em processamento de informação. Isto se deve ao fato de que as violações quânticas de desigualdades instrumentais definem uma nova forma de não-localidade quântica, mais forte que modelos não-locais de variáveis ocultas que incluem comunicação unidirecional de resultados de medição entre as partes envolvidas. Isto pode ser relevante, por exemplo, em protocolos criptográficos e de geração de aleatoriedade sem o requerimento experimental de separação espacial grande. Uma nova área de pesquisa, tanto teórica quanto experimental, se abre em um cenário relativamente simples.

    Por fim, é importante ressaltar que esta pesquisa foi realizada durante o pior corte em financiamento de ciência na história recente do Brasil, com vários pesquisadores brilhantes deixando o país pela falta de condições básicas para o prosseguimento de suas pesquisas. Neste sentido, a colaboração com o time experimental italiano foi crucial. Esta é uma história de sucesso em tempos muito difíceis, que mostra que ainda é possível produzir ciência do mais alto nível no Brasil desde que os recursos básicos necessários sejam dados. Infelizmente, o governo Brasileiro propõe um corte ainda mais profundo no orçamento para a ciência. Se a situação não mudar, histórias de sucesso como a dessa pesquisa estão em sério perigo.

  2. Concurso para Professor Adjunto — 14 vagas

    As Bancas dos Concursos e as datas para Realização deles estão disponíveis em http://www.if.ufrj.br/concursos/

    MS-037 terá início em 2 de maio de 2018, às 8h
    MS-034 terá início em 14 de maio, às 8h
    MS-033 terá início em 21 de maio, às 8h
    MS-036 terá início em 21 de maio, às 8h
    MS-038 terá início em 28 de maio, às 8h
    MS-035 terá início em 4 de junho, às 8h

  3. A medida mais precisa sobre antimatéria

    A medida mais precisa e acurada sobre antimatéria acaba de ser publicada em artigo da Colaboração ALPHA do CERN na revista Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-018-0017-2). A medida da frequência na transição 1S-2S em antihidrogênio, num salto da camada “K” para a camada “L”, excitada por um laser ultrapreciso referenciado ao relógio atômico foi realizada com acurácia de 2 partes por trilhão. Essa medida com 12 algarismos significativos adentra um regime inexplorado na comparação entre matéria e antimatéria, onde surpresas podem se revelar. À partir dessa precisão, possíveis discrepâncias entre matéria e antimatéria não contrariaram experimentos prévios que chegaram a 11 algarismos e níveis maiores de energia. Uma possível assimetria entre matéria e antimatéria daria luz na explicação de um dos maiores mistérios da física: porque o Universo contém somente material primordial e não antimatéria ou igual quantidades de ambas. A comparação entre matéria e antimatéria testa a simetria fundamental da física de Carga-Paridade-Tempo (CPT) que é base do Modelo Padrão da Física, o contexto onde são organizadas as partículas fundamentais e suas interações.

    O feito é a coroação de 20 anos de trabalho, começando na colaboração ATHENA que produziu os primeiros anti-átomos de hidrogênio, seguindo na colaboração ALPHA onde foi realizado o primeiro aprisionamento e a primeira excitação a laser do antihidrogênio publicado na Nature em 2017.  Esses experimentos baseados na espectroscopia a laser contaram com a participação e know-how fundamental do grupo brasileiro no ALPHA. O prof. Cláudio Lenz Cesar realizou essas medidas há 20 anos com hidrogênio aprisionado no MIT. Uma série de conhecimentos muito técnicos e específicos como servo-sistemas e tratamento fotoquímico dos espelhos, que foi fundamental para os resultados de 2017, quanto detalhes da teoria da forma da linha espectral foram trazidos a esse experimento. Para os recentes resultados, a cavidade ótica criogênica – essencial para aumentar a potência do laser para excitação dos átomos – foi totalmente desenvolvida pelo grupo brasileiro. Trata-se de uma contribuição fundamental sem a qual essa medida não poderia ter sido realizada em 2017. O grupo de brasileiros no ALPHA se constitui dos Profs. Cláudio Lenz Cesar, Daniel de Miranda Silveira e Rodrigo Lage Sacramento, e Bruno Ximenez Alvez que está finalizando seu doutorado no experimento ALPHA e operou o experimento e sistema de laser para essas medidas. Daniel Silveira foi coordenador de algumas rodadas experimentais para esse dados, e Rodrigo Sacramento foi – durante parte de seu doutorado sandwiche – responsável pelo comissionamento do equipamento principal do experimento: o criostato e armadilha magnética do ALPHA. No desenvolvimento da cavidade ótica criogênica, publicada no jornal Review of Scientic Instruments, o pesquisador do INMETRO Álvaro Nunes de Oliveira e os alunos de graduação Lucas da Silva Moreira da UFRJ e  Lawson Kosulic do MIT,  bem como os Profs. Wania Wolff e Victor Brasil foram fundamentais.

    Esse feito histórico representa um excelente exemplo de pesquisas em Física Fundamental na área de Altas Energias em colaboração científica internacional com componente de tecnologia desenvolvida no Brasil. Esse grupo brasileiro tem tido apoio parcial de instituições como CNPq, FAPERJ, FINEP e da Rede Nacional de Física de Altas Energias. Esse experimento foi realizado no Desacelerador de Antiprotons (AD) no CERN, onde todos os outros grupos competidores também se concentram, pois é a única infraestrutura no mundo capaz e dedicada a esse tipo de pesquisa. O grupo brasileiro busca agora recursos para instalar no CERN a técnica “MISu” desenvolvida na UFRJ para poder aprisionar hidrogênio na mesma armadilha do antihidrogênio, o que vai possibilitar chegar a comparações de 14, 15 ou 16 algarismos significativos. Será que a natureza vai confirmar essa simetria entre matéria e antimatéria, ou vai nos mostrar uma surpresa abrindo todo um novo leque de fenômenos e teoria física? Será que o relógio de antimatéria faz tic-tac na mesma frequência que o de matéria no campo gravitacional? Será que o anti-átomo cai sob ação da gravidade com a mesma aceleração que o átomo? São perguntas fundamentais que agora podem ser respondidas com altíssima precisão, no caso da espectroscopia a laser, e precisão incremental no caso da medida balística da aceleração de gravidade!

    Link para PodCast: http://multimidia.ufrgs.br/conteudo/frontdaciencia/Fronteiras_da_Ciencia-T09E05-Antimateria-02.04.2018.mp3

  4. Masterclasses Introduzem Alunos do Ensino Médio à Física de Partículas

    Programa global apresenta o que há de mais moderno na física para jovens investigadores

    Nessa terça-feira (27/03), o Instituto de Física irá hospedar um Masterclass sobre física de partículas e convidou 60 estudantes a participar. Estes estudantes tirarão um dia de folga de seus colégios para mergulhar em dados reais. Cientistas irão introduzi-los aos blocos fundamentais do universo e aos aceleradores e detectores que exploram. Ao analisar dados reais de experimentos realizados no Grande Colisor de Hádrons (ou LHC, na sigla em inglês), localizado no CERN, os estudantes terão uma experiência de como a pesquisa em física moderna funciona. Mais informações podem ser encontradas na página do Facebook https://www.facebook.com/lapeufrj/.


  5. Edital de Bolsas de Iniciação Científica – PIBIC

    À Comunidade Acadêmica da UFRJ,

    Informamos que o edital do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica e do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (PIBIC/PIBIT-UFRJ) já está divulgado na página da PR2 (http://www.pr2.ufrj.br/noticia/1741). A submissão de projetos ocorrerá a partir do dia 15 de março de 2018 e se estenderá até 23h59min do dia 9 de abril de 2018 pela plataforma PIBIC (https://pibic.ufrj.br/).

    Atenciosamente,

    Coordenação PIBIC

  6. I SIMPÓSIO BRASILEIRO DE MATERIAIS E PESQUISAS RELACIONADAS: Pesquisa, Ensino, Sustentabilidade e Inovação (SBMPR 2018)

    O I SIMPÓSIO BRASILEIRO DE MATERIAIS E PESQUISAS RELACIONADAS: Pesquisa, Ensino, Sustentabilidade e Inovação (SBMPR 2018) será um evento regional que contará com a presença de importantes pesquisadores na área de materiais e pesquisas relacionadas ao tema. Essa primeira edição acontecerá em Juiz de Fora – MG.

     

    O Simpósio SBMPR será um fórum multidisciplinar, que promoverá trocas de experiências científicas e tecnológicas em todos os seus aspectos.

     

    Esse Simpósio,  acontecerá entre os dias 10 -13 de abril de 2018 no Centro de Ciências da UFJF, em Juiz de Fora, Minas Gerais – Brasil, uma das cidades mais bonitas da Zona da Mata, famosa pela sua arquitetura e gastronomia. O município conta ainda com uma importante tradição cultural, que vai desde o seu artesanato até o teatro, a música e o esporte. Juiz de fora também é destaque no turismo, com seus diversos atrativos culturais, naturais e arquitetônicos. Alguns dos principais são o Museu Mariano Procópio, o Cine Teatro Central e o Parque da Lajinha.
    O idioma do evento será o Português. Porém contribuições em Inglês são bem vindas. Todos os trabalhos serão apresentados sob forma de Plenária, Palestras Orais e Pôsters, podendo ter sessões paralelas dedicadas a tópicos específicos.
    Se você ainda não se cadastrou, por favor, preencha e envie o formulário de inscrição que pode ser encontrado em nosso site: www.ufjf.br/sbmpr.
    Procedimento de Inscrição:
    Após efetuar o Pagamento referente ao Valor de sua Inscrição por meio de Depósito ou Transferência Bancária na seguinte Conta Corrente (FADEPE).
    • Banco do Brasil
    • Agencia: 2592-5
    • Conta Corrente: 38.687-1
    1. Preencha o Formulário de Inscrição disponível na página do evento;
    2. Envie uma Cópia do Comprovante de Pagamento da Taxa de Inscrição, juntamente com o Resumo do Trabalho (Template disponível na aba Trabalho), em caso de dúvidas envie um  e-mail  para:  simposiomateriais2018@gmail.com
    3. Após a verificação de seus Dados e do Pagamento da Taxa de Inscrição, você receberá em até uma semana um e-mail da confirmação da Inscrição.
    O aceite das contribuições orais e em pôster para a conferência será concluída antes de 30 de Março.
    Nós também informamos que o espaço na edição especial do periódico QUARKS: Brazilian Electronic Journal of Physics, Chemistry and Materials Science (http://seer.ufjf.br/index.php/Quarks/index) já está aberto para a submissão dos artigos. Os trabalhos selecionados e aprovados serão publicados. Esperamos contar com as suas contribuições para esta edição especial.
    DATAS IMPORTANTES
    • 15 de Janeiro de 2018 – Abertura para Submissão de Resumos.
    • 15 de Março de 2018 – Fechamento da Submissão de Resumos.
    • 10 de Abril de 2018 – Início do evento.
    Confiram o calendário de eventos da Sociedade Brasileira de Materiais: http://sbpmat.org.br/pt/evento/i-simposio-brasileiro-de-materiais-e-pesquisas-relacionadas/
    A Comissão organizadora aproveita para agradecer pelas contribuições.
    Esperamos vocês em Juiz de Fora – MG.
  7. Processo de seleção PAEALIG 2018

    Encontram-se abertas inscrições para monitores do Laboratório de Informática da Graduação (LIG) do Instituto de Física da UFRJ.

    O processo de seleção segue o calendário proposto no edital PAEALIG 2018 disponível para consulta no site da DIA-PR1.

    Para efetuar a inscrição é necessário incluir:
    1 – cópia da CRID, comprovando ser aluno com matrícula ativa na graduação da UFRJ.
    2 – cópia do Boletim ou Histórico, oficial ou não oficial, comprovado CRA acima de 6.0. Em casos muito particulares serão aceitas inscrições de alunos com CRA acima de 5.0.
    3 – cópia de currículo vitae em formato resumido explicitando experiência computacional e/ou em iniciações científicas.
    É desejável que o candidato possua experiência com  sistemas operacionais, sobretudo linux CENTOS ou Ubuntu.
    Não serão aceitas inscrições de alunos que já possuam alguma outra bolsa da UFRJ, exceto as Bolsas de auxílio Manutenção ou Bolsa Apoio Permanência. Inscrições de alunos que tiverem sofrido sanções disciplinares também serão rejeitadas.
    O prazo final para entrega das inscrições para  as vagas de monitor é dia 5 de março de 2018 e devem ser entregues aos professores Kazu Akiba ou Hugo de Luna, no departamento de física nuclear, no horário de 10:00 -19:00 hs.
  8. 3ª Escola de Física Experimental da UFRJ (EFEx)

    O Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IF – UFRJ) está promovendo a 3ª Escola de Física Experimental da UFRJ (EFEx). A Escola tem por objetivo despertar o interesse pela pesquisa experimental em Física e expandir o conhecimento dos alunos.

    A Escola terá duração de uma semana, entre os dias 16 a 20 de julho de 2018 e tem como público alvo alunos de graduação (especialmente os que estão cursando os dois últimos anos) ou de pós-graduação (principalmente os alunos de mestrado) de cursos como Física, Física Médica, Nanotecnologia e Engenharia.

    As atividades propostas incluem realização de experimentos nos laboratórios de pesquisa do IF – UFRJ e palestras plenárias sobre temas atuais de física experimental oferecidas por professores do Instituto que atuam diretamente em diversas áreas experimentais. Os alunos terão a oportunidade de apresentar seus trabalhos de pesquisa durante uma sessão de poster.

    A data limite para inscrições é 30 de abril de 2018. Os custos da estadia e transporte durante a escola serão oferecidos pela organização do evento. Auxílio financeiro para o deslocamento até o Rio de Janeiro será analizado sob demanda.
    Local: Instituto de Física da UFRJ, Centro de Technologia, Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
    Data: 16 a 20 de julho de 2018
    Inscrição: no site efex3.if.ufrj.br
    Data limite para inscrições: 30 de abril
    Limite de participantes: 30
    Cronograma: Consultas no site efex3.if.ufrj.br
    Comitê organizador: Benjamin Rache Salles (UFRJ, chair), Germano Maioli Penello (UFRJ), Irina Nasteva (UFRJ), Mauricio Pamplona Pires (UFRJ), Rodrigo Lage Sacramento (UFRJ)
    Financiamento:
    Hospedagem e translado (albergue-EFEx-albergue) custeados pela organização do evento
    Concessão de auxílio-transporte (avião ou ônibus) sob demanda