GRUPO DE ÓPTICAIF/UFRJ

Avaliação – IF/UFRJ – Junho de 2009

MembrosLaboratório de Pinças Ópticas

Membros permanentes:Prof. Moysés Nussenzveig – Coordenador do Laboratório - Emérito –1A CNPqProf. Nathan Bessa Viana Prof. Paulo Américo Maia Neto – 1C CNPq

Estudantes:Paula Borges Monteiro – pós-doutoradoRafael Dutra – DoutoradoBruno Pontes – Doutorado(ICB)Felipe Buchbinder - MestradoGhilherme Travassos – Iniciação científica

MembrosÓptica Quântica - Teoria

Membros permanentes:Prof. Nicim Zagury – Emérito – 1A CNPqProf. Luiz Davidovich – 1A CNPqProf. Ruynet Lima de Matos Filho – 2 CNPqProf. Fabricio Toscano – 2 CNPq

Estudantes:Malena Hor-Meyll – Doutorado em 04/2009Diney Ether – Doutorado em 04/2009Adriana Auyuanet Larrieu – DoutoradoAdriano H. de Oliveira Aragão – DoutoradoAlejo Salles – Doutorado(+experimento)Bruno de Moura Escher - DoutoradoRafael Chaves – DoutoradoBruno Taketani - DoutoradoGabriela Barreto Lemos - Doutorado (+experimento)

MembrosLaboratório de Óptica Quântica

Membros permanentes:Prof. Paulo Henrique Souto Ribeiro – 1C CNPqProf. Stephen Patrick Walborn – 2 CNPq

Estudantes:Daniel Schneider Tasca – DoutoradoGabriel Horacio Aguilar – DoutoradoEduardo Saboia - DoutoradoOsvaldo Jimenez Farias – Doutorado(UFRJ-UNAM)Rafael Gomes de Morais - Doutorado(UFRJ-UFG)

Linhas de PesquisaLaboratório de Pinças Ópticas

- Teoria das pinças óticas- Feixes não paraxiais com momento angular orbital- Estudo de propriedades mecânicas de células vivas- Comunicação celular e nanotubos de membrana

Laboratório de Óptica Quântica

- Produção e detecção de fótons gêmeos em coincidência- Fundamentos da Mecânica Quântica: paradoxo de EPR, não-localidade, emaranhamento e descoerência- Variáveis espaciais transversais: propriedades quânticas fundamentais da luz, emaranhamento em variáveis contínuas, momento angular orbital do fóton, criptografia quântica- Informação quântica: Medidas de emaranhamento, dinâmica de emaranhamento, estados emaranhados multipartidos(quartetos de fótons)

Linhas de PesquisaÓptica Quântica - Teoria

- Eletrodinâmica quântica de cavidades- Íons aprisionados- Descoerência e limite clássico quântico- Fundamentos da Mecânica Quântica- Teoria do Emaranhamento Quântico e aplicações em Informação Quântica- Dispositivos semicondutores para hardware quântico- Caos Quântico

Linhas de Pesquisa

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 20080

2

4

6

8

10

12

14

16

Núm

ero

de a

rtigo

s

Evolução Temporal – Grupo de Óptica

1994 – Contratação dos Professores Moysés Nussenzveig, Nicim Zagury, Luiz Davidovich e Paulo Américo Maia Neto1998 – Contratação do Professor Paulo Henrique Souto Ribeiro2002 – Contratação do Professor Ruynet Lima de Matos Filho2006 – Contratação do Professor Nathan Bessa Viana2007 – Contratação do Professor Stephen Patrick Walborn2009 – Contratação do Professor Fabricio ToscanoOQ LPO

2000 2002 2004 2006 20080

1

2

3

4

Núm

ero

de a

rtigo

s

Produção científica

Publicado em Science em 2007(93 citações)

Publicações de Destaque – Laboratório de Óptica Quântica

Science online express 14/05/2009A ser publicado em Science em 2009

Produção científica

Publicado em Nature em 2006(73 citações)

Publicações de Destaque – Laboratório de Óptica Quântica

Produção científicaPublicações de Destaque – Laboratório de Óptica Quântica

Produção científicaPublicações de Destaque – Laboratório de Pinças Ópticas

Produção científicaPublicações de Destaque –Óptica Quântica Teoria

Reviews of Modern Physics 68, 127(1996)

Produção científicaPublicações de Destaque –Óptica Quântica Teoria

Produção científicaRESUMO – Óptica Quântica - Teoria

Estudantes formados:- Doutorado - 15- Mestrado - 04Estudantes em formação:- Doutorado - 08Artigos publicados desde 1994:- Science - 02- Nature - 01- Phys. Rev. Lett. – 13- Phys. Rev. A – 48 (08 Rapid Communications)- Phys. Rev. E – 05- New Journ. Phys. – 01- J. Opt. B – 05- Outros - 10

Produção científicaRESUMO – Laboratório de Óptica Quântica

Estudantes formados:- Doutorado - 02- Mestrado - 02Estudantes em formação:- Doutorado - 04Artigos publicados desde a fundação em 1999:- Science - 02- Nature - 01- Phys. Rev. Lett. – 04- Phys. Rev. A - 15- Opt. Comm. - 03- J. Mod. Opt. - 03- Am. J. Phys. - 01

Produção científicaPUBLICAÇÕES CONJUNTAS TEÓRICO-EXPERIMENTAL

Entre as publicações das duas listas acima, destacamos as publicações cuja lista de autores contém pelo menos um pesquisador teórico e um experimental dogrupo:

- Science - 02- Nature - 01- Phys. Rev. A – 10- Phys. Rev. Lett. – 02

- Submetidos: Phys. Rev. Lett. - 04- Submetidos: Nature Physics - 01

Produção científicaDINÂMICA DAS ATIVIDADES TEÓRICO-EXPERIMENTAIS

- Projetos conjuntos

- Reuniões conjuntas semanais com revisão bibliográfica

- Participação de estudantes com orientador teórico no laboratório:Marcelo França Santos, Pérola Milman, Alejo Salles, Gabriela Lemos- Proposição de experimentos pelos professores e estudantes teóricos

- Co-orientações teórico-experimentais:Diney Soares Ether, Osvaldo Jimenez Farias

- Publicações conjuntas:Todos os membros permanentes do grupo teórico têm publicações conjuntas com os permanentes experimentais

Produção científicaRESUMO – Laboratório de Pinças Ópticas

Estudantes formados:- Doutorado - 02- Mestrado - 01Estudantes em formação:- Doutorado – 02- Mestrado – 01- Iniciação científica - 01Artigos publicados desde a fundação em 1999:- Proc. Nat. Acad. Sci. USA – 01 - Eukaryotic Cell – 02- Europhys. Lett. – 01 - Biophys, J. – 01- App. Phys. Lett. – 02 - E. Biphys. J. with Biophys. Lett. – 01- Appl. Opt. – 01 - Phys. Rev. E – 01- Proc. Royal Acad. London - 01 - Phys. Rev. A – 01- J. of Struct. Bio. – 01 - J. of Phyco. - 01- J. Opt. A - 01

FinanciamentoPROJETOS E FINANCIAMENTOS

Óptica Quântica – Teórica e Experimental

- PRONEX Nacional de 1998;- PRONEX – FAPERJ edições de 2003 e 2006;- Institutos do Milênio de Informação Quântica edições de 2002 e 2005;- Institutos Nacionais de Informação Quântica edição de 2008;Recursos para a instalação do Laboratório de Óptica Quântica no novo prédio;- Cientistas do Nosso estado FAPERJ – Professores L. Davidovich e P. H. Souto Ribeiro;- FAPERJ APQ 1 – Vários;- CNPq Universal – Vários;- CAPES-COFECUB – Vários;- CAPES – PROBRAL – duas edições.

FinanciamentoPROJETOS E FINANCIAMENTOS

Laboratório de Pinças Ópticas

- Instituto do Milênio de Nanociências; - Instituto do Milênio Avanço Global e Integrado da Matemática Brasileira; - Laboratórios Multi-usuários - Faperj; - APQ1-Pinças óticas com feixes Laguerre-Gaussianos e Hermite-Gaussianos - Faperj; - Cientistas do Nosso estado FAPERJ – Professores M. Nussenzveig e P. A. Maia Neto;- INCT - Fluidos Complexos.

Infra-estruturaLaboratório de Óptica Quântica- 3 mesas óticas- 1 sistema laser Ti-Sa Chameleon Ultra(Coherent) – pulsos fs – sintonizável - 1 laser VERDI V5 @532nm- 1 Laser Ti-Sa KMLabs – pulsos fs- 1 laser He-Cd @325nm- 1 laser CUBE Coherent @405nm- 1 laser He-Ne - Newport- 2 sistemas eletrônicos de coincidências quádruplas(até 06 canais)- 4 contadores SR400 SRS- 6 módulos de contagem de fótons Perkin Elmer- 1 módulo de contagem de contagem de fótons quádruplo com conexão a fibra- Medidores de potência óptica e espectrômetros- Mecânica fina e óptica para três montagens

Infra-estruturaLaboratório de Óptica Quântica- Espaço físico – 1 sala de 27 m2 e 2 salas de 5 m2

Obs.: O espaço físico atual é bastante limitado e nossos esforços de obtenção de mais espaço resultaram na fragmentação do laboratório em três salas, o que dificulta as nossas atividades e ainda assim é insuficiente.

Infra-estruturaLaboratório de Pinças Ópticas

- Laser Nd-YAG (1064 nm), potência 3W, modo TEM_00 ; - Elementos óticos e mecânicos: lentes, espelhos, espelhos dicróicos, deslocadores micrométricos; - 2 Mesas óticas com filtro pneumático de vibrações; - 2 Microscópios óticos Eclipse TE300; - Sistema de captura de imagens; - Câmara de controle de temperatura e concentração de CO_2 ; - Sistema de deslocamento motorizado de amostras; - Deslocador nanométrico piezo-elétrico (PI); - Laser de Nitrogênio (UV); - Modulador de fase. - Espaço físico: área 25 m2 no departamento de Anatomia, Instituto de Ciências Biomédicas, prédio do CCS.

PerspectivasMETAS E PERSPECTIVAS DE EXPANSÃOÓTICA QUÂNTICA

Espaço Físico – O grupo reivindica uma sala com cerca de 100 m2 para o Laboratório de Óptica Quântica, que terá uma mesa com uma pinça ótica.

Docente teórico: A pesquisa na área de Informação Quântica proporcionou uma linguagem comum a pesquisadores de várias áreas da física. No caso do grupo de Óptica Quântica, esta linguagem comum vem propiciando um excelente diálogo entre pesquisadores teóricos e experimentais. Os docentes do grupo, de uma forma geral, foram formados na área de Óptica Quântica e não há um docente formado na área de Informação Quântica. Portanto, acreditamos que em um projeto de expansão para o grupo, a contratação de um docente que tenha feito o doutorado em Informação Quântica, teria um grande efeito catalisador.

PerspectivasMETAS E PERSPECTIVAS DE EXPANSÃOÓTICA QUÂNTICA

Docente experimental mais espaço físico:Do ponto de vista da atividade experimental, desejamos fomentar o desenvolvimento de uma nova técnica experimental, relacionada à técnica de fótons gêmeos e que possa contribuir para o desenvolvimento dos projetos na área de Informação Quântica. Um exemplo seria a técnica de circuitos óticos integrados em semi-condutores. Portanto, uma perspectiva de expansão da atividade experimental contaria com a contratação de um docente experimental para implementar esta ou uma outra nova técnica de interesse do grupo. Neste caso, seria necessário também o espaço físico adequado para a implantação do novo laboratório.

PerspectivasPERSPECTIVAS DE EXPANSÃOPINÇAS ÓPTICAS

Docente experimental:Existe um projeto em andamento, para a montagem de uma pinça ótica no IF/UFRJ. Este é projeto conjunto entre membros do Grupo de Óptica Quântica e do Laboratório de Pinças Ópticas. A mesa ótica já foi comprada e há outros componentes disponíveis. Portanto, como perspectiva de expansão para o Laboratório de Pinças Ópticas, a contratação de um docente experimental especialista em pinças óticas, seria de grande interesse.