Seminários 2012

Colóquios e Seminários 2012

 

Terça feira, 04/12, 14h horas, Sala 212-0, Bloco A

Título: Unruh effect, Hawking radiation and black holes' thermodynamics

Prof. Roman Konoplya
Prof. Visitante - Universidade Federal do ABC

Resumo: The Unruh effect is a prediction that the accelerating observer in vacuum will detect black-body radiation, that is, an accelerated thermometer will detect non-zero temperature in empty space. This effect can be applied to a black hole: acceleration at its event horizon will provide a surface temperature, what implies a thermal (Hawking) radiation of the black hole. A simplified derivation of the Unruh effect, intensity of Hawking radiation, and discussion of laws of thermodynamics for black holes will be given at the undergraduate level. Thus, only basic knowledge of Special Relativity and General Physics are implied.

 


Terça feira, 27/11, 14h horas, Sala 212-0, Bloco A, Campus Santo André

Título: A Descoberta do Bóson de Higgs

Prof. Eduardo Gregores
Universidade Federal do ABC

Resumo: Há quase meio século, no final dos anos 60, Steven Weinberg publicava seu trabalho intitulado "A Model of Leptons", construindo o modelo que unificava as interações fracas e  eletromagnéticas. Este modelo utilizava a quebra expontânea de simetria proposta alguns anos antes por Petter Higgs para gerar massa para as partículas elementares e tinha um grande defeito: nele surgiam várias partículas que nunca tinham sido observadas, entre elas o bóson remanescente do mecanismo de geração de massa, o Bóson de Higgs. Nestes últimos 50 anos todas as previsões do modelo proposto por Weinberg foram confirmadas tal como originalmente proposta e nada além do proposto foi observado. A descoberta da última peça do modelo, o Bóson de Higgs, foi recentemente anunciada em 4 de julho deste ano pelos experimentos ATLAS e CMS do Large Hadron Collider do CERN, o LHC. Mostraremos neste seminário uma breve história da procura por esta elusiva partícula, que vem desafiando os cientistas nos últimos 50 anos e como o modelo de Weinberg se transformou no Modelo Padrão das partículas elementares e suas interações.

 


Terça feira, 06/11, 14h horas, sala 211, Bloco A.

Título:
"Quantum tomography: reconstruction & diagnostics of quantum states and processes"

 

Prof. Dmitri Mogilevtsev
Quantum Optics Lab, Institute of Physics, NASB, Belarus
Prof. Visitante - Universidade Federal do ABC


Resumo:
Basic concepts, problems and methods of quantum tomography will be
outlined and discussed with help of several important examples, such
as quantum homodyne tomography, on/off schemes and the data pattern
scheme.

 


Quinta-Feira, 25 de Outubro de 201214h - Sala 211-0 (Bloco A) - Campus Santo André


A dança dos elétrons: da mecânica quântica às propriedades de materiais

Prof. Klaus Werner CapelleUniversidade Federal do ABC 


Resumo:
Um dos eternos objetivos da física é formular a “Teoria de Tudo” – um conjunto de equações que descreve de forma unificada o comportamento da matéria das mais baixas às mais altas energias. Ainda estamos longe de alcançar esse objetivo. Porém, já temos uma “Teoria de Quase Tudo”, que explica o comportamento dos elétrons e dos núcleos em átomos, moléculas e sólidos, bem como sua interação com campos elétricos e magnéticos, como a luz. Essa “Teoria de Quase Tudo” é a mecânica quântica (não relativística). O problema com essa teoria não é que não conheçamos suas equações, mas que essas são tão complicadas que nos computadores de hoje não podem ser resolvidas para sistemas com mais que algumas dezenas de elétrons. Nesse colóquio mostrarei, através de exemplos simples (que não exigem conhecimentos detalhados da mecânica quântica) porque na prática é impossível resolver as equações da “Teoria de Quase Tudo” para sistemas realistas. Mas isso não significa que não possamos prever as propriedades de materiais! Uma formulação computacionalmente viável da mecânica quântica de sistemas de muitas partículas, conhecida como Teoria do Funcional da Densidade, permite prever o comportamento e as propriedades de átomos, moléculas e sólidos. Explicarei, em linhas gerais, o que essa teoria é e porque ela hoje é utilizada desde a física atômica e a química quântica até a indústria de semicondutores. Exemplos concretos detrabalhos de alunos que usam essa metodologia nos seus projetos de pesquisa serão usados para ilustrar os conceitos gerais.

 

 


 

18 de Setembro de 2012, 11h, Anfiteatro 801, 8º andar, Bloco B

Spin Chains and Quantum Information Transfer

Irene D´Amico, York University, UK

Resumo: Quantum states of light are widely regarded as the vehicle of choice for quantum communication over large distances, however there has been much recent interest in the potential use of spin chains for quantum communication over much shorter distances. When the task at hand is for example communication between adjacent processors or registers, it may well be that a chain of spins can play an effective and useful role. Here the term “spin chain” applies to any set of two-state quantum systems coupled to their nearest neighbours. A chain could literally comprise spins or magnetic moments, such as with a string of fullerenes or magnetic particles or nuclear spins in a molecule. But it could also describe a system of electrons or excitons in a chain of interacting quantum dots, or other devices. In this talk I will report on our recent work on the use of spin chains for quantum communication and generation of entanglement.

 

07 de Agosto de 2012, 14h, Anfiteatro 801, 8º andar, Bloco B

NO$\nu$A: $\theta_{13}$ is large, so now what?

Jonathan Paley, Argonne National Laboratory, USA

Resumo: The recent discovery of a non-zero value of the neutrino mixing angle $\theta_{13}$ is excellent news for the NuMI Off-Axis $\nu_e$ Appearance (NO$\nu$A) long baseline experiment.  NO$\nu$A, currently under construction and set to begin collecting data in the spring of 2013, has unique sensitivity to the neutrino mass-hierarchy, the CP-violating neutrino mixing phase, and the octant of the $\theta_{23}$ mixing angle.  I review here the design of the detectors and beam, the physics sensitivities with the latest knowledge of $\theta_{13}$, and the schedule of the NO$\nu$A experiment.

 

10 de Julho (14:00, Sala 303 , Bloco B, Santo André)

Computação paralela virtual via estados de muitos corpos matriciais: aplicação em algorítmos de procura

Palestrante: Eduardo Mucciolo, University of Central Florida, USA

NO$\nu$A: $\theta_{13}$ is large, so now what?: Neste seminário eu apresentarei a nossa proposta [1] de computação clássica paralela usando estados de muitos corpos codificados na forma de produtos matriciais. A paralelização é virtual e ocorre através da evolução simultânea de todos as possíveis configurações de entrada, sendo cada bit do circuito representado por um par de matrizes. Operações lógicas de um e dois bits são facilmente implementáveis nessa formulação. O resultado final é um vetor de estado a partir do qualse pode calcular as probabilidades de todas as possíveis saidas. Apresentarei uma aplicação desse método ao problema de procura (sorteio) em uma base de dados. Nossas estimativas indicam que o custo computacional desse algorítmo de procura está ligado ao número de operações lógicas de dois bits do circuito. Para um sistema de n bits, toda vez que o circuito contém menos do que O(n^2) operações lógicas de dois bits, o custo computacional é subexponencial. Portanto, nessas condições, o nosso algorítmo clássico é mais rápido do que o método de Grover baseado em computação quântica.
[1] C. Chamon and E. R. Mucciolo, arXiv:1202.1809

 

24 de Abril (14:00, Aditório do 8º andar, Bloco B- Santo André)

Particle Acceleration in Turbulence and Weakly Stochastic Reconnection 

Palestrante:  Grzegorz Kowal (IAG - USP)

Resumo: The magnetic fields can change their topology through a process known as magnetic reconnection. This process in not only important for understanding the origin and evolution of the large-scale magnetic field, but is seen as a possibly efficient particle accelerator producing cosmic rays mainly through the first order Fermi process. In my seminar I will present our work on understanding the properties of particle acceleration inserted in reconnection zones and show that the velocity component parallel to the magnetic field of test particles injected in magnetohydrodynamic (MHD) domains of reconnection without including kinetic effects, such as pressure anisotropy, the Hall term, or anomalous effects, increases exponentially. Also, the acceleration of the perpendicular component is always possible in such models. Within contracting magnetic islands or current sheets the particles accelerate predominantly through the first order Fermi process, as previously described, while outside the current sheets and islands the particles experience mostly drift acceleration due to magnetic fields gradients. The importance of inclusion of a guide field or performing fully three dimensional studies for a complete understanding of the process of particle acceleration in astrophysical reconnection environments is demonstrated as well.

 

17 de abril  (14:00, Aditório do 8º andar, Bloco B- Santo André)

Mesoscopic Quantum Optics of Nanocavity Quantum-Dot Systems

Palestrante: Boris Anghelo Rodríguez Rey (Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia)

 Microcavity quantum electrodynamics (CQED), the interplay between quantum optics and solid state systems, has recently emerged as one of  the most active and promising research fields. A single quantum emitter, a Qdot or a Qwell, coupled to one confined light mode in a photonic crystal or a micropillar-cavity is one of these CQED systems with more perspectives for device applications such as single photon sources and quantum information processing. Furthermore, this system exhibits fundamental physical phenomena such as weak and strong coupling, Purcell effect, non-classical light, and polariton laser (non-equilibrium BEC). In this talk we will give a short review on the subject. Also, we shall show recent results obtained in our group about i) the theory of polariton bath (master equation) and ii) the different quantum phases arising in a microcavity-quantum dot system.

 


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