Uma Ponte para o Mundo Quântico

Em uma descoberta que ajuda a clarear o caminho para a computação quântica, 

físicos da Universidade de Michigan encontraram elétrons de 

Dirac em uma amostra de material supercondutor.

      Computadores quânticos usam átomos para realizar tarefas de processamento e memória. Esse tipo de computador promete aumentos drásticos no poder dos computadores devido a capacidade de realizar diversos cálculos ao mesmo tempo.

          A combinação inédita que os pesquisadores encontraram numa amostra brilhante e preta, feita dos elementos cobre, bismuto e selênio, leva a liga a uma classe de elite que pode servir como o silício da era quântica.

          Supercondutores podem, a temperaturas frias o suficiente, conduzir eletricidade indefinidamente, dada uma quantidade inicial de energia, considerando que eles não apresentam resistência elétrica. Os elétrons de Dirac (em homenagem ao cientista que propôs a equação que descreve seus movimentos) são partículas com energia tão alta que mistura os reinos da física clássica e quântica.

          "Eles são uma ponte entre mundos", disse Lu Li, professor assistente de física no College of Literature, Science, and the Arts, e líder de um estudo publicado na última edição da revista Physical Review Letters.

          Outros grupos de pesquisa já haviam previsto a presença do elétron de Dirac na mesma liga, mas ninguém nunca o tinha detectado antes. Li e seus colegas conseguiram observar oscilações quânticas no material resfriando a amostra a temperaturas criogênicas e expondo-a a um campo magnético forte.  Sob a ação desse campo, os elétrons precessionam como um pião e os pesquisadores puderam detectar as oscilações quânticas impondo variações na intensidade do campo magnético e na temperatura.

          Na computação tradicional trabalhamos com bits, que podem assumir os valores 0 ou 1. Já na computação quântica, temos os “qubits”, que podem assumir os valores 0 e 1 ao mesmo tempo. Porém, o fato de medirmos o seu estado quântico em um determinado momento força o sistema a escolher somente um dos dois valores, o que acaba sendo a característica mais excitante desse jogo quântico, mas inviabiliza a computação.

          Considerado como um dos principais obstáculos para a fabricação de computadores quânticos, grupos de pesquisa estão explorando caminhos para contornar esse problema conhecido como “ruído local”. O novo grupo de materiais, do qual essa liga faz parte, apresenta uma nova possibilidade. Os elétrons de Dirac presentes nessa substância tem a habilidade de se agruparem de tal maneira que são detectáveis para um observador, mas não para os “qubits”. Dessa forma os “qubits” podem seguir calculando sem saber que estão sendo medidos. Esse material é a grande promessa no ramo da computação quântica.

Leia mais em: A bridge to the quantum world

Artigo completo: Physical Review Letters

LHC - O Grande Colisor de Hádrons

Saiba as últimas novidades do experimento que está
revolucionando as ciências (e as não-ciências também).

     O Grande Colisor de Hádrons, popularmente conhecido como LHC (da sigla em inglês Large Hadron Collider), está em funcionamento desde 2008, mas apenas recentemente recebeu da mídia toda a atenção que merecia. Em 2010, na primeira colisão entre prótons, surgiram os boatos de que o seu funcionamento poderia ter conseqüências catastróficas para o nosso planeta. Grandes explosões e até o surgimento de um buraco negro, que poderia sugar toda a Terra, foram cogitados.
    Desde o início do seu funcionamento, o LHC tem operado com energias cada vez mais altas, sempre em busca do Bóson de Higgs, a última partícula do modelo padrão das partículas elementares que ainda não foi obtida, mas que é essencial para fazer valer as previsões de Peter Higgs, um dos cientistas que contribuiu para o desenvolvimento do Modelo Padrão.
    A apreensão da comunidade científica sempre foi muito grande, pois essa partícula foi prevista por Higgs em 1964, e apesar do Modelo Padrão aparentar ser bastante razoável, é indispensável uma prova prática de sua validade. Caso contrário, novas teorias devem ser formuladas, ou outras já formuladas mereceriam a atenção maior.
    O ápice do LHC (até agora) ocorreu na metade desse ano, quando os dados coletados pelo experimento de 27km de circunferência confirmaram com uma probabilidade altíssima a existência dessa tão esperada partícula.
    Mas na física uma “grande probabilidade” não serve. É necessária a certeza absoluta. Infelizmente, a quantidade de dados gerados pelo LHC é muito grande, de forma que a sua análise demora muito tempo para ser processada. Assim, a grande equipe de cientistas e engenheiros (mais de 10mil) envolvida no funcionamento do experimento sempre espera que a colisão de hoje seja a notícia afirmativa de amanhã.
    Por outro lado, mesmo sendo uma teoria fantástica, o Modelo Padrão explica apenas 4% da matéria existente (até então detectada) no universo. Os outros 96% ainda esperam por uma nova teoria. Por isso a Partícula de Deus (um dos apelidos do Bóson de Higgs) não é unanimidade: boa parte da comunidade científica tem expectativa de que, se sua existência não for comprovada, os cientistas terão que dar atenção a outras teorias que poderiam explicar um pouco mais desse grande universo do qual fazemos parte.
    Certo ou errado, esse tipo de pesquisa gera sempre muita polêmica. A partir do estudo de partículas tão pequenas nascem discussões sobre assuntos tão grandiosos, como a origem do universo, o início da vida e o futuro da nossa existência.

Supervelocidade

Já imaginou navegar na internet com velocidade de 190Mb/s? 

E 1Tb/s então? Quem sabe 26Tb/s é melhor, não?

            Novos recordes de velocidade de transmissão de dados aparecem a todo momento. Esses três citados no subtítulo são os mais recentes, pelo menos até o término da edição deste jornal.

            O primeiro número veio à público em dez/11, obtido pelos cientistas da Caltech (California Institute of Technology) em parceria com a Coréia, EUA e as universidades brasileiras USP e UERJ. Patrocinada pela CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear), a pesquisa visou resolver os problemas de tranmissão e armazenamento dos petabytes de dados gerados pelo LHC (Grande Colisor de Hádrons).

            Já em mar/12, os italianos da Escola Superior Sant'Anna de Pisa obtiveram o segundo recorde citado. Com o sistema projetado, foi possível transmitir até mais que o equivalente a 300 filmes em alta definição, 30 mil filmes em qualidade padrão, gerenciar 500 mil ligações ADSL a 20 megabits por segundo e 120 milhões de videochamadas ou 120 bilhões de ligações telefônicas padrão.

            Em maio deste ano foi a vez dos alemães. O Instituto Tecnológico de Karlsruhe obteve os incríveis vinte e seis trilhões de bits por segundo como taxa de transferência de dados. Equivalente à capacidade de 700 DVD’s por segundo. O físico responsável explica: “transportando os dados em um raio laser, mediante um inovador sistema de gravação, construímos um processador óptico que lê os dados e os transforma em um sinal luminoso. Uma vez no destino, um segundo processador óptico lê o sinal”, conclui Jürg Leuthold.

            Mas voltemos à realidade. No cotidiano, usamos como unidade da taxa de transferência de dados o KBps (quilobyte por segundo), por ser a mais prática e aplicável à nossa realidade.

            O Brasil fechou o ano de 2011 como sendo o 5º país com maior número de usuários da internet do mundo, com quase 80 milhões de navegadores. Apesar disso, a velocidade média da internet dos users brasileiros está muito abaixo da média mundial. Aqui nas terras tupiniquins, quem consegue atingir velocidade de download de 1MB/s já pode se considerar uma pessoa de sorte. Certamente, essas “velocidades laboratoriais” demorarão muito para chegar ao nosso cotidiano. Enquanto isso, continuemos com nossa internet “quilobytica”.

Pesquisa é premiada no CIC-UFPEL

No XX Congresso de Iniciação Científica da UFPEL, foi apresentado na modalidade oral,O trabalho de Pesquisa realizado pela Petiana Larissa Pires Bilhalba sob orientação do Tutor do PET-Física Álvaro Leonardi Ayala Filho. O evento ocorreu entre os dias 8 e 11 de novembro de 2011, e no ultimo dia 23 aconteceu a cerimônia de encerramento do evento juntamente com a entrega do troféu jovem pesquisador aos premiados. A pesquisa em destaque ganhou 2° Lugar na área das ciências humanas.

Saiba um pouco mais sobre a Pesquisa!

INVESTIGAÇÃO SOBRE A ARTICULAÇÃO DE CONCEITOS DE CINEMÁTICA POR ALUNOS DA DISCIPLINA FÍSICA GERAL I NO REFERENCIAL DA TEORIA SÓCIO-HISTÓRICA DE VIGOTSKI

Historicamente, a disciplina Física Geral I do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Pelotas tem apresentado um alto índice de reprovação, o que evidencia a dificuldade existente na construção de conceitos físicos e a necessidade de introdução de novas práticas pedagógicas. Por outro lado, o currículo do curso não permite a criação de alternativas pedagógicas dentro do espaço da grade curricular. Nessa perspectiva, propõem-se o projeto Oficinas de Construção dos Conceitos, que se caracteriza por ensino e pesquisa, onde se desenvolve uma análise sobre o processo de construção dos conceitos científicos referentes às Leis de Newton por alunos da disciplina citada, considerando o referencial da teoria sócio-histórica de Vigotski. Os resultados iniciais, que se referem à investigação sobre as concepções alternativas em cinemática de dez estudantes que responderam a duas questões envolvendo composição de movimentos e explicaram suas soluções em entrevistas semi-estruturadas. A discussão dos resultados na perspectiva da teoria sócio-histórica evidencia que essas concepções se constituem em obstáculos não só à construção dos conceitos cinemáticos Galileanos, mas obstáculos à construção de todo o sistema conceitual que dá suporte ao entendimento das Leis de Newton. Nossos resultados apontam para necessidade de mudanças nos pressupostos pedagógicos vigentes no ensino das disciplinas iniciais do curso.

Enigma da energia escura rende Prêmio Nobel

Descoberta de que o Universo está se expandindo em ritmo acelerado,graças a uma força contrária à gravidade, foi feita em 1998 por dois grupos independentes, leia mais....

A teoria de Einstein pode cair?

No século XXI, uma nova descoberta poderá revolucionar todas as teorias que deram vida à física moderna e que colocaram em evidência o mais famoso físico de todos os tempos.

Índice negativo de refração é obtido com metais

O feito poderá ter impactos significativos no campo da óptica - pense nos microscópios, telescópios, fibras ópticas e, principalmente, nos computadores fotônicos. Leia mais..

Manipulando a luz à vontade

Cientistas construíram uma espécie de "canivete suíço" para lidar com a luz, permitindo fazer com ela o que a eletrônica faz com as correntes elétricas. Leia mais...

Ouro para o Brasil na Olimpíada Internacional de Física

Estudantes brasileiros conquistam uma medalha de ouro, a primeira concedida a um país ibero-americano, e quatro de bronze em competição internacional em Bangkok, na Tailândia

Esfera invisível manipula luz e expande o espaço

Um estudante de graduação húngaro resolveu um dos maiores desafios que pesquisadores de todo o mundo vinham enfrentando no projeto de metamateriais e mantos da invisibilidade. Leia mais...

Homem Bateria

Crianças, não façam isso em casa !!!

Luz supera velocidade máxima da luz - duas vezes

Dois grupos independentes demonstraram duas formas diferentes de fazer com que pulsos de luz viajem a uma velocidade superior aos 300.000 km/h estabelecidos pela teoria da relatividade especial de Einstein. Leia mais...

Cientistas querem colocar esfera em dois lugares ao mesmo tempo

Observar o comportamento de um objeto muito grande obedecendo as leis quânticas pode ser a melhor chance de descobrir onde é que a mecânica quântica deixa de funcionar e começa a vigorar a mecânica clássica. Leia mais...

"Telescópio pode ter detectado grafeno no espaço pela 1ª vez"

Material feito de carbono é apontado como 'futuro' da tecnologia.
Traços foram descobertos na região das Nuvens de Magalhães.

Leia mais no link a seguir:

http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2011/08/telescopio-pode-ter-detectado-grafeno-no-espaco-pela-1-vez.html

"A Despedida dos Ônibus Espaciais"

Atlantis será a última nave lançada, encerrando um programa espacial de 30 anos.
Leia mais no link a seguir:
http://noticias.br.msn.com/fotos/galeria-bbc.aspx?cp-documentid=29382967

Sonda da Nasa confirma teoria de Einstein sobre o espaço-tempo

Sonda da NASA mediu com precisão microscópica a forma sutil como o espaço e o tempo são distorcidos em volta da Terra.

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O PET na Mídia

Carreira turbinada com o PET O Programa de Educação Tutorial coloca o estudante em contato com pesquisa, ensino e extensão e o prepara para as várias frentes do mercado de trabalho O estudante Gabriel Granado Barbosa, 22 anos, ainda não se formou em Engenharia Civil mas tem, desde o segundo ano do curso, contato com a docência, a pesquisa e ainda participa de atividades que levam a Engenharia para mais perto da comunidade. Ele, junto com outros 11 estudantes, faz parte do Pro­­grama de Educação Tutorial (PET), do Ministério da Educação (MEC), que coloca o aluno em contato com outras experiências na sua área fora da sala de aula. A ideia é que eles consigam, antes de concluir a graduação, experimentar um pouco de tudo para escolher o caminho na hora de ingressar no mercado de trabalho. “Eu queria complementar minha formação e aproveitar os recursos da universidade, então achei que o PET seria o ideal”, conta Gabriel, que estuda na Universidade Federal do Paraná (UFPR). Todo começo de ano os alunos encaminham ao MEC uma lista com projetos que pretendem realizar. Neste ano, tocados pelas tragédias provocadas pelas chuvas desde janeiro, eles vão mapear em Curitiba as regiões de risco de enchentes e desenvolver soluções. E as atividades com a comunidade não param por aí. Os estudantes também visitarão escolas públicas para mostrar na prática a função de disciplinas como Matemática e Física na Engenharia. Os integrantes do PET também têm outra missão: ajudar a melhorar o próprio curso e a preencher algumas lacunas do currículo. “Eles dão aulas para seus colegas de graduação sobre tópicos que não têm e que fazem falta, como o Autocad, um programa de computador. É uma forma de se preparar para a docência”, diz o professor e tutor do programa, Marcelo Henrique Farias de Medeiros. Para a estudante do terceiro ano e bolsista do PET Paola Dutra, 19 anos, planejar as aulas para os colegas é o que mais a atrai. “Entrei no programa para aprender um pouco de tudo, mas no meio do caminho a gente acaba descobrindo do que gosta.” Além das aulas, o PET também é responsável por colocar os calouros pela primeira vez em contato com a prática, pois no começo eles só têm disciplinas teóricas. Todo início de ano eles fazem o projeto Mãos à Obra, que é a construção de um muro pelos alunos, no pátio do Centro Politécnico. Como decidir Como o PET também realiza pesquisa, é comum que os estudantes se perguntem qual a diferença entre ele e a iniciação científica. Medeiros explica que a iniciação é mais focada no assunto que cada professor estuda e serve para quem decidiu seguir carreira acadêmica e continuar os estudos em um mestrado ou doutorado. No PET o estudante é mais livre para desenvolver sua pesquisa, sem necessariamente seguir o professor, além de dividir seu tempo com atividades de extensão e a docência. “Os dois têm suas vantagens. É o aluno que deve decidir qual cabe melhor no seu projeto de vida”, comenta o administrador da Pró-reitoria de Graduação da UFPR (Prograd) e tutor geral do PET, Alexandre Ramazzotte. Seleção rigorosa Para participar do grupo os estudantes passam por um processo seletivo com prova e análise doíndice de rendimento escolar (IRA), média das notas e presenças semestrais. São 12 vagas com bolsa de R$ 360 e mais seis sem remuneração em cada curso. Eles podem participar desde o fim do primeiro ano e permanecer até se formar, desde que não reprovem em duas ou mais disciplinas. “O ideal é que o aluno passe o maior tempo possível, para dar tempo de desenvolver bem cada projeto e de conviver com colegas. Por isso a seleção é rigorosa”, explica o tutor geral do PET da UFPR, Alexandre Ramazzotte. Na UFPR existem 19 cursos que oferecem o programa e mais três grupos que agregam alunos de várias graduações. Para concorrer, cada curso precisa se inscrever no edital que o MEC abre anualmente. Se for escolhido, terá o programa por tempo indeterminado. Depois de selecionado, os integrantes precisam mandar um relatório anual ao MEC apontando o que foi realizado e quanto foi gasto em cada projeto. Fonte: http://www.gazetadopovo.com.br/vestibular/vidauniversitaria/conteudo.phtml?tl=1&id=1114305&tit=Carreira-turbinada-com-o-PET