A matéria escura e os neutrinos estão entre as partículas mais enigmáticas da natureza. Os neutrinos foram descobertos há décadas, mas algumas de suas propriedades não se encaixam muito bem na teoria padrão da física de partículas. Elas são as partículas conhecidas com massa mais abundante no cosmo e poderiam até elucidar por que o universo não tem a mesma quantidade de matéria do que de anti-matéria. Já a matéria escura foi teorizada também há décadas, mas nunca foi detectada. Sem a sua presença, as teorias mais aceitas para descrever o universo caem por terra. Essas duas partículas compartilham o fato de serem difíceis de detectar, dada sua baixa interação com a matéria ordinária. Existe hoje um grande esforço teórico e experimental nessas duas áreas, que provavelmente levará à elaboração de novas teorias físicas. E um dos caminhos mais promissores para isso é a realização de grandes experimentos para detectar e medir essas partículas. Os neutrinos e a matéria escura têm muitas conexões, tanto em relação às suas possíveis propriedades físicas quanto aos seus métodos de detecção. Elas são o foco de alguns dos ramos de maior interesse na pesquisa em física da atualidade. No entanto, esses temas são ainda pouco estudados no Brasil ? mesmo nos cursos de pós-graduação em física, especialmente no que se refere aos seus métodos de detecção. Embora exista participação brasileira em experimentos de neutrinos ? inclusive há dois em solo brasileiro ? e de matéria escura, essa participação ainda é tímida em nível mundial. […]

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Quantum entanglement is a quantum phenomenon that is responsible for novel tasks such as teleportation.  When an initially entangled pair of quantum systems interacts with an environment, there are a number of ways in which the original entanglement can spread throughout the entire multipartite system. IF/UFRJ researchers report theoretical and experimental results regarding the dynamics of the distribution of entanglement in this system. The experiment employs an all optical setup in which the quantum bits are encoded in the polarization degrees of freedom of two photons, and each local interaction is implemented with an interferometer that couples the polarization to the path of each photon, which acts as an environment. They monitor the dynamics and distribution of entanglement and observe the transition from bipartite to multipartite entanglement and back, and show how these transitions are intimately related to the sudden death and sudden birth of entanglement. The multipartite entanglement is further analyzed in terms of three- and four-partite entanglement contributions, and genuine four-qubit entanglement is observed at some points of the evolution.  This work sheds light on the intricate relations between different types of multipartite entanglement, a necessary resource for quantum information networks. http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.240501

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