A astronomia de raios x aproveita uma janela importante para o estudo de fontes de radiação como as remanescentes de supernova. É o estudo, em laboratório, da fotoionização dos elementos que fornece parâmetros para modelagem destes sistemas. Combinando o uso de uma fonte de radiação síncrotron e de uma montagem para dissociação de alvos moleculares em um plasma, o Prof. Marcelo M. Sant’Anna e colaboradores estudaram a fotoionização múltipla do nitrogênio atômico. Seus resultados mostram que previsões teóricas utilizadas até recentemente na comunidade astrofísica como padrão para o nitrogênio atômico falham de maneira dramática. Por exemplo, a estimativa teórica mais aceita para a seção de choque de fotoionização tripla era zero. As medidas do Prof. Sant’Anna et al mostram que este é um canal relevante, e revelam a dependência com a energia do fóton das seções de choque de fotoionização na região de energia da camada K do nitrogênio.

O trabalho completo, publicado no The Astrophysical Journal, pode ser encontrado aqui.

Em 2015 o Dr. Leonardo O. dos Santos, estudante da Profa. Ginette Jalbert que se doutorou em Janeiro de 2016, publicou o artigo “Potential energy curves and generalized oscillator strength for doubly excited states of hydrogen molecule” na Journal of Physics B. Também participou do trabalho o Prof. Nelson Velho de Castro Faria.

Os editores da revista elegeram o artigo um dos Highlights de 2015. Em homenagem, a revista está disponibilizando esse artigo gratuitamente até o fim de 2016.

O Leonardo está atualmente em estágio de Pós-Doutorado na UFBA, sob a supervisão da Profa. Aline Medina, também ex-aluna do grupo experimental/teórico do LACAM.

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O novo presidente da Academia Brasileira de Ciências (ABC) é o Professor do IF, Luiz Davidovich. O Prof. Davidovich substitui o matemático Jacob Palis, que presidiu a ABC por 9 anos consecutivos (3 mandatos). A notícia foi divulgada após a contagem dos votos no dia 23/03 e é motivo de alegria para os colegas e amigos do IF, que desejam sucesso no desempenho deste cargo. A posse será em 04 de maio.

A ausência de antimatéria primordial no Universo é um dos grandes mistérios da Física, pois deveria ter sido criada em quantidade praticamente igual à matéria. As propriedades da antimatéria devem ser idênticas às da matéria, com exceção da carga elétrica que é trocada. O estudo com precisão de átomos de antihidrogênio – formado por um antipróton ligado a um pósitron (anti-elétron) – pode fornecer surpresas sobre as previsões da teoria e assim elucidar esse mistério. Sendo um sistema novo a disposição dos físicos, esse átomo neutro – a princípio – deve ser testado em todas as suas possibilidades. Assim, é importante medir experimentalmente se seus níveis quânticos de energia são exatamente idênticos ao do átomo de hidrogênio; se sua massa inercial é a mesma; se a interação gravitacional entre antimatéria com matéria é idêntica a da matéria com matéria. Todos essas medidas acima são objetivos principais de experimentos que ocorrem no CERN. O grupo ALPHA, o primeiro a conseguir aprisionar o antihidrogênio, está se preparando para realizar uma medida de alta precisão nos níveis quânticos do anti-átomo e agora acaba de publicar a medida mais precisa da nulidade da carga do antihidrogênio. Essa medida, que limita a carga do anti-átomo a 0.7 ppb (partes por bilhão) da carga elementar eletrônica representa o percurso para as próximas medidas de espectroscopia a laser dos níveis quânticos do anti-átomo onde se pretende chegar a partes em 10¹⁵ e adiante. A janela que se abre na natureza quando se tem um novo objeto de estudo é uma oportunidade única e que pode demonstrar uma falha na teoria atual podendo fornecer novas pistas para a explicação de vários mistérios atuais como: a assimetria matéria-antimatéria e massa e matéria escura. Por sinal, o grupo brasileiro busca bons estudantes para os próximos passos desse experimento, a saber: a espectroscopia a laser do antihidrogênio e hidrogênio, e uma medida do efeito gravitacional sobre o anti-átomo.

News&Views: http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7586/full/529294a.html

Artigo: http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7586/full/nature16491.html

Texto na Ciência Hoje: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/comprovacao-cada-vez-mais-proxima

Primeiro plano: Câmara esférica que receberá as amostras para análise; segundo plano: espectrômetro SIMS.

Inaugura hoje o mais novo equipamento associado ao acelerador Pelletron do LaCAM – um espectrômetro de massa de íons secundários (Secondary Mass Ion Spectometer – SIMS).

Fabricado pela empresa britânica Hiden analytical, esse equipamento permite identificar espécies atômicas e moleculares ejetadas por uma amostra bombardeada pelo feixe de íons oriundo do Pelletron. Segundo o professor Marcelo Sant’Anna, essa nova aquisição “viabilizará uma análise em tempo real da composição química da amostra como função da profundidade”.

O espectrômetro já passou pelos primeiros testes e aguardava apenas a inclusão de um copo de Faraday na linha para permitir a análise do feixe primário incidente, que será realizada nessa tarde. A partir de hoje a coleta de dados com o novo equipamento será possível.

A estudante de doutorado Camilla Codeço analisa o espectro de massa obtido em tempo real.

O equipamento foi adquirido com recursos da FAPERJ através de seu  Edital “Programa Apoio às Instituições de Ensino e Pesquisa Sediadas no Estado do Rio de Janeiro”, dentro do projeto  “Síntese e caracterização de materiais nano-estruturados com o uso de feixes de íons”, coordenado pelo professor Marcelo.

O grupo experimental de ótica quântica do IF teve colaboração em um trabalho publicado em 24 de setembro na revista “Physical Review X”, com a participação dos Profs. Stephen Walborn e Gabriel H Aguilar (recentemente aprovado em concurso do IF).

O emaranhamento quântico, que ocorre quando as propriedades de objetos quânticos são interligadas, é um fenômeno potencialmente interessante para o desenvolvimento de futuras aplicações em criptografia e computação. Mas manipular estados emaranhados é sempre um desafio.

Uma das dificuldades no estudo das propriedades fundamentais de estados emaranhados é que a complexidade matemática da descrição aumenta exponencialmente com o número de subsistemas emaranhados. Por conta disso, procedimentos experimentais para reconstruir um estado emaranhado podem exigir um número enorme de medidas.

Para contornar o problema, um grupo de pesquisadores da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), da UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina) e da UFG (Universidade Federal de Goiás) concebeu um arranjo experimental usando pares de fótons preparados em estados emaranhados tripartites e quadripartites, e testaram um método que envolve a reconstrução dos estados locais dos subsistemas sem medir as correlações entre eles.  Eles mostraram que o esquema funciona para estados puros e quase puros.

“Constatamos que o número de medições requeridas cresce apenas linearmente com o número de subsistemas, em vez de exponencialmente, como é o caso de uma caracterização completa”, escrevem os autores G. H. Aguilar, S. P. Walborn, P.H. Souto Ribeiro e L. C. Céleri.

Os pesquisadores acreditam que o método possa facilitar o desenvolvimento de sistemas capazes de processar informações pela via quântica.

A Physics Reports publicou recentemente um artigo com coautoria dos profs. do IF Luiz Felipe Canto e Raul Donângelo (colaborador), apresentando uma revisão dos principais progressos na área de colisões de núcleos fracamente ligados nos últimos dez anos, tanto do ponto de vista teórico quanto experimental. Em colisões de núcleos típicos, os processos importantes são o espalhamento elástico, colisões inelásticas, transferência de um ou mais nucleons, e fusão. A situação é diferente em colisões de núcleos fracamente ligados, onde um novo processo tem um papel fundamental: a quebra em fragmentos. Isto acontece com alguns núcleos estáveis leves, como o ^6,7Li e o ⁹Be mas o maior interesse recai em núcleos radiotivos ricos em neutrons (núcleos exóticos), como o ¹¹Li. Atualmente é possivel realizar experiências de colisão com feixes secundários e núcleos exóticos em vários laboratórios. O processos que ocorrem nestas colisões são ilustrados na figura abaixo.

http://www.sciencedirect.com/science/journal/03701573/596

A Comissão Julgadora do Prêmio indicou o prof. Stephen Walborn do IF-UFRJ pelo trabalho “Experimental determination of entanglement with a single measurement”, publicado na revista Nature 440, 1022-1025 (2006), que registra o primeiro experimento a medir de forma eficiente o emaranhamento de um estado desconhecido.

O emaranhamento quântico tem sido um aspecto controverso da Física Quântica desde 1935, quando Einstein, Podolsky e Rosen postularam que esta “fantasmagórica ação à distância” era apenas uma consequência teórica de uma teoria incompleta. Nos últimos 20 anos o emaranhamento vem sendo visto não só como um aspecto fundamental da teoria quântica, como também um recurso que poderia ser utilizado para realizar tarefas que não podem ser executadas dentro das leis da física clássica. Já que o emaranhamento é um recurso, será que poderia ser quantificado? Esta pergunta foi respondida positivamente e várias métricas têm sido propostas. Em geral, os quantificadores de emaranhamento são funções da matriz de densidade e não correspondem diretamente a um observável físico que pode ser medido no estado quântico. No entanto, em 2004, foi mostrado que o emaranhamento pode ser medido diretamente se temos acesso a duas cópias do estado quântico simultaneamente. Em 2006, a primeira medição direta de emaranhamento quântico foi realizada no Laboratório de Ótica Quântica do Instituto de Física da UFRJ.

O prêmio será celebrado com um colóquio especial do próprio no dia 25/ago às 16h no CBPF (auditório do 6o andar).