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GRUPO DE ÓPTICA IF/UFRJ Avaliação – IF/UFRJ – Junho de 2009.

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1 GRUPO DE ÓPTICA IF/UFRJ Avaliação – IF/UFRJ – Junho de 2009

2 Membros Laboratório de Pinças Ópticas Membros permanentes: Prof. Moysés Nussenzveig – Coordenador do Laboratório - Emérito –1A CNPq Prof. Nathan Bessa Viana Prof. Paulo Américo Maia Neto – 1C CNPq Estudantes: Paula Borges Monteiro – pós-doutorado Rafael Dutra – Doutorado Bruno Pontes – Doutorado(ICB) Felipe Buchbinder - Mestrado Ghilherme Travassos – Iniciação científica

3 Membros Óptica Quântica - Teoria Membros permanentes: Prof. Nicim Zagury – Emérito – 1A CNPq Prof. Luiz Davidovich – 1A CNPq Prof. Ruynet Lima de Matos Filho – 2 CNPq Prof. Fabricio Toscano – 2 CNPq Estudantes: Malena Hor-Meyll – Doutorado em 04/2009 Diney Ether – Doutorado em 04/2009 Adriana Auyuanet Larrieu – Doutorado Adriano H. de Oliveira Aragão – Doutorado Alejo Salles – Doutorado(+experimento) Bruno de Moura Escher - Doutorado Rafael Chaves – Doutorado Bruno Taketani - Doutorado Gabriela Barreto Lemos - Doutorado (+experimento)

4 Membros Laboratório de Óptica Quântica Membros permanentes: Prof. Paulo Henrique Souto Ribeiro – 1C CNPq Prof. Stephen Patrick Walborn – 2 CNPq Estudantes: Daniel Schneider Tasca – Doutorado Gabriel Horacio Aguilar – Doutorado Eduardo Saboia - Doutorado Osvaldo Jimenez Farias – Doutorado(UFRJ-UNAM) Rafael Gomes de Morais - Doutorado(UFRJ-UFG)

5 Linhas de Pesquisa Laboratório 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)

6 Linhas de Pesquisa Óptica 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

7 Linhas de Pesquisa Evolução Temporal – Grupo de Óptica 1994 – Contratação dos Professores Moysés Nussenzveig, Nicim Zagury, Luiz Davidovich e Paulo Américo Maia Neto 1998 – Contratação do Professor Paulo Henrique Souto Ribeiro 2002 – Contratação do Professor Ruynet Lima de Matos Filho 2006 – Contratação do Professor Nathan Bessa Viana 2007 – Contratação do Professor Stephen Patrick Walborn 2009 – Contratação do Professor Fabricio Toscano OQ LPO

8 Produção científica Publicado em Science em 2007(93 citações) Publicações de Destaque – Laboratório de Óptica Quântica Science online express 14/05/2009 A ser publicado em Science em 2009

9 Produção científica Publicado em Nature em 2006(73 citações) Publicações de Destaque – Laboratório de Óptica Quântica

10 Produção científica Publicações de Destaque – Laboratório de Óptica Quântica

11 Produção científica Publicações de Destaque – Laboratório de Pinças Ópticas

12 Produção científica Publicações de Destaque –Óptica Quântica Teoria Reviews of Modern Physics 68, 127(1996)

13 Produção científica Publicações de Destaque –Óptica Quântica Teoria

14 Produção científica RESUMO – Óptica Quântica - Teoria Estudantes formados: - Doutorado Mestrado - 04 Estudantes em formação: - Doutorado - 08 Artigos publicados desde 1994: - Science Nature 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

15 Produção científica RESUMO – Laboratório de Óptica Quântica Estudantes formados: - Doutorado Mestrado - 02 Estudantes em formação: - Doutorado - 04 Artigos publicados desde a fundação em 1999: - Science Nature Phys. Rev. Lett. – 04 - Phys. Rev. A Opt. Comm J. Mod. Opt Am. J. Phys. - 01

16 Produção científica PUBLICAÇÕES 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 do grupo: - Science Nature Phys. Rev. A – 10 - Phys. Rev. Lett. – 02 - Submetidos: Phys. Rev. Lett Submetidos: Nature Physics - 01

17 Produção científica DINÂMICA 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

18 Produção científica RESUMO – Laboratório de Pinças Ópticas Estudantes formados: - Doutorado Mestrado - 01 Estudantes em formação: - Doutorado – 02 - Mestrado – 01 - Iniciação científica - 01 Artigos 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 Phys. Rev. A – 01 - J. of Struct. Bio. – 01 - J. of Phyco J. Opt. A - 01

19 Financiamento PROJETOS 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.

20 Financiamento PROJETOS 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.

21 Infra-estrutura Laboratório de Óptica Quântica - 3 mesas óticas - 1 sistema laser Ti-Sa Chameleon Ultra(Coherent) – pulsos fs – sintonizável - 1 laser VERDI - 1 Laser Ti-Sa KMLabs – pulsos fs - 1 laser - 1 laser CUBE - 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

22 Infra-estrutura Laboratório de Óptica Quântica - Espaço físico – 1 sala de 27 m 2 e 2 salas de 5 m 2 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.

23 Infra-estrutura Laboratório 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 m 2 no departamento de Anatomia, Instituto de Ciências Biomédicas, prédio do CCS.

24 Perspectivas METAS E PERSPECTIVAS DE EXPANSÃO ÓTICA QUÂNTICA Espaço Físico – O grupo reivindica uma sala com cerca de 100 m 2 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.

25 Perspectivas METAS E PERSPECTIVAS DE EXPANSÃO ÓTICA 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.

26 Perspectivas PERSPECTIVAS DE EXPANSÃO PINÇAS 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.


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