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O presente resultado vem de uma parceria de mais de 25 anos entre os pesquisadores envolvidos, da USP, da UFPE e da UFABC, que já rendeu seis publicações conjuntas. 

Neste trabalho, os graus de liberdade internos e externos de uma amostra de átomos frios de césio são explorados para observar emaranhamento quadripartite entre modos óticos produzidos por um oscilador paramétrico ótico sem espelhos excitado no meio. Esta observação abre um novo caminho para a geração de emaranhamento multipartite em variáveis contínuas utilizando átomos frios.

Diferente da maioria dos experimentos de mistura de quatro ondas que envolvem apenas dois feixes gerados a partir de um único campo de bombeio, o processo envolvendo este MOPO é intrinsecamente multipartite. 

No presente caso, demonstramos o acoplamento entre quatro direções de propagação da luz. A sutileza foi combinar o chaveamento da armadilha magneto-ótica em ciclos rápidos, da ordem de milissegundo, repetidos a uma taxa de 40 vezes por segundo usado na armadilha da UFPE, com as técnicas de medida desenvolvidas na USP. A repetição do experimento permite obter a estatística necessária para uma medida confiável do estado do campo. Neste caso, a medida de um pulso de luz inferior a 1 milissegundo em uma largura espectral inferior a 10 kHz era um desafio técnico que foi superado com a experiência em detecção combinando técnicas óticas e eletrônicas.

A demonstração da criação deste emaranhamento quadripartite é o primeiro passo no uso deste sistema, que acopla a luz aos estados vibracionais atômicos em uma estrutura ótica [1]. No presente caso, dois fótons do bombeio são convertidos em pares de fótons. Como o processo de geração destes pares ocorre em dois dos quatro caminhos de saída possíveis, os quatro campos apresentam correlações quânticas entre si, resultando em uma rede de luz emaranhada.

Note que efeitos de ordem superior no meio atômico podem criar emaranhamentos de ordem mais alta, usando mistura de seis ou oito campos, explorando a geometria do sistema, variando o direcionamento dos campos incidentes para favorecer outros processos envolvendo mais fótons em mais caminhos.

Tais estados multiplamente emaranhados são um componente chave para explorar a possibilidade de manipulação quântica de informação, visando desenvolver processadores baseados nos fundamentos da mecânica quântica que podem resolver problemas matemáticos intratáveis pelos computadores clássicos atuais. Além disso, as técnicas de manipulação atômica e medida de campos pode ser útil no sensoriamento, que pode ser aplicado a medidas ultra-sensíveis.

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

 

Imagem da armadilha magneto-ótica de Césio no DF/UFPE

 

A armadilha, com os átomos aprisionados, formando a nuvem brilhante no centro

 

Vista panorâmica do experimento

Foto da equipe: Da esquerda para a direita: Luciano Cruz, Daniel Felinto, José Tabosa, Marcelo Martinelli, Raoni Moreira, Gabriel Borba. Arquivo pessoal.

[1] G. C. Borba, R. S. N. Moreira, L. S. Cruz, M. Martinelli, D. Felinto, and J. W. R. Tabosa, Continuous variable entanglement in a cold-atom mirrorless optical parametric oscillator. Phys. Rev. Research 8, L012006 (2026).

 

Resumo (traduzido do artigo):

Apresentamos uma estrutura combinada de teoria do funcional da densidade e função de Green de não equilíbrio para calcular a capacitância de nanocapacitores e extrair diretamente a resposta dielétrica de um dielétrico subnanométrico sob polarização. Identificamos que, na nanoescala, as avaliações convencionais de capacitância baseadas na carga armazenada por unidade de tensão sofrem com uma partição mal condicionada entre a carga do eletrodo e a carga do dielétrico. Essa partição impacta diretamente a definição geométrica da capacitância através da largura do capacitor, o que, por sua vez, torna a avaliação da resposta dielétrica incerta. Essa separação ambígua induz ainda polarizabilidade interfacial espúria quando analisada por meio de funções de Wannier maximamente localizadas. Com foco no gelo cristalino, desenvolvemos um protocolo robusto de separação de cargas que fornece polarizabilidade e constantes dielétricas únicas derivadas da capacitância, demonstrando inequivocamente que o confinamento não altera a resposta eletrônica intrínseca do gelo nem sua insensibilidade à ordem dos prótons. Nossos resultados estabelecem as bases para uma interpretação rigorosa de medições de capacitância em materiais dielétricos de baixa dimensionalidade. 

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

A Semana de Recepção dos Ingressantes 2026, o IFUSP contará, pela primeira vez, com uma Mesa de Informações dedicada ao atendimento e acolhimento dos calouros ao longo da semana.

A proposta é criar um ponto fixo de referência para orientar os ingressantes, esclarecer dúvidas sobre o instituto, as atividades da recepção e o funcionamento geral do IFUSP, além de oferecer apoio a quem está chegando agora.

Para viabilizar essa iniciativa, estamos buscando voluntárias e voluntários interessados em colaborar no atendimento da Mesa de Informações.

As atividades incluem atendimento direto aos calouros, orientação básica e encaminhamento de dúvidas. Não é necessário ter experiência prévia ou saber responder a todas as perguntas — o mais importante é a disposição para ajudar e acolher.

Os atendimentos serão organizados em turnos de 30 minutos, distribuídos ao longo da Semana de Recepção, de forma flexível.

Se você tem interesse em contribuir para uma recepção mais organizada e acolhedora, participe desta iniciativa.

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Em caso de dúvidas, entre em contato com a Comissão de Recepção
Julia Beatriz Aparecida Silva <jbeat1312@usp.br>