{"id":21909,"date":"2024-04-02T14:15:58","date_gmt":"2024-04-02T17:15:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=21909"},"modified":"2024-04-02T14:17:46","modified_gmt":"2024-04-02T17:17:46","slug":"pesquisadores-da-ufpe-comprovam-teoria-de-quebra-da-simetria-em-lasers-travados-padrao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/pesquisadores-da-ufpe-comprovam-teoria-de-quebra-da-simetria-em-lasers-travados-padrao\/","title":{"rendered":"Pesquisadores da UFPE comprovam teoria de quebra da simetria em lasers travados padr\u00e3o"},"content":{"rendered":"\n

Outra importante descoberta foi verificar duas transi\u00e7\u00f5es de fases fot\u00f4nicas neste tipo de dispositivo, muito utilizado da medicina \u00e0 espectroscopia, o que pode aprimorar sua aplica\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\n\n\n\n

Cientistas do Departamento de F\u00edsica da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) realizaram uma experi\u00eancia in\u00e9dita na qual foi detectado o fen\u00f4meno de quebra de simetria de r\u00e9plicas (RSB, do ingl\u00eas replica symmetry breaking) em um laser de fibra em regime de travamentos de modos padr\u00e3o. Os resultados do experimento foram publicados no dia 25 de janeiro de 2024 na revista Physical Review Letters (PRL) no artigo \u201cObservation of Replica Symmetry Breaking in Standard Mode-Locked Fiber Laser<\/a>\u201d.<\/p>\n\n\n\n

\u201cAl\u00e9m de a gente verificar a quebra de simetria num tipo de sistema que tinha previs\u00f5es te\u00f3ricas, mas ningu\u00e9m tinha feito, outra grande novidade foi verificar duas transi\u00e7\u00f5es de fases fot\u00f4nicas\u201d, diz o f\u00edsico Marcio Heraclyto Goncalves de Miranda, professor da UFPE que assina o artigo junto aos cientistas Ernesto P. Raposo e Anderson S. L. Gomes, e dos estudantes de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o Nicolas P. Alves, Wesley F. Alves, Andr\u00e9 C. A. Siqueira e Naudson L. L. Matias. O estudo identificou duas transi\u00e7\u00f5es de fase separando tr\u00eas regimes diferentes: onda cont\u00ednua (CW, continuous wave), regime de modos quase travados, e modos travados padr\u00e3o.  <\/p>\n\n\n\n

Mas o que s\u00e3o \u201cmodos travados\u201d de um laser? \u00c9 uma forma de se referir aos padr\u00f5es espec\u00edficos de ondas estacion\u00e1rias que se formam dentro da cavidade do laser, estrutura interna do dispositivo que permite amplificar a luz de forma coerente e \u00e9 composta por v\u00e1rios modos longitudinais. Esse sistema \u00e9 muito usado em espectroscopia, sensoriamento remoto, medicina, comunica\u00e7\u00f5es, entre outros, devido sua confiabilidade. Isso porque espera-se que haja uma perfeita coer\u00eancia de fase. \u201cVoc\u00ea forma pulsos coerentes em fase saindo dessa cavidade, formando o que a gente chama tamb\u00e9m de pente de frequ\u00eancia\u201d, diz Miranda. \u201cLasers t\u00eam uma din\u00e2mica muito rica. A gente tem outros trabalhos nisso, alguns apresentam rota para o caos, apresentam harm\u00f4nicos, h\u00e1 v\u00e1rios tipos de din\u00e2mica.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Essa forma de comportamento da luz t\u00eam uma analogia ao comportamento magn\u00e9tico, embora o f\u00f3ton n\u00e3o seja uma part\u00edcula carregada eletricamente e, portanto, n\u00e3o possui spin, que \u00e9 o momento angular magn\u00e9tico da part\u00edcula. O coautor do artigo, Ernesto Raposo, comenta que \u201cr\u00e9plicas correspondem a configura\u00e7\u00f5es de certo sistema (magn\u00e9tico ou fot\u00f4nico) geradas identicamente. Em sistemas sem qualquer tipo de desordem, r\u00e9plicas evoluem termodinamicamente sem distin\u00e7\u00e3o, configurando o regime de simetria de r\u00e9plicas\u201d. Os autores do artigo utilizaram um laser de fibra de modos travados dopado com It\u00e9rbio, que apresenta um rico sistema din\u00e2mico. <\/p>\n\n\n\n

Segundo o pesquisador, a quebra de simetria de r\u00e9plicas em sistemas magn\u00e9ticos desordenados (como os vidros de spin) refere-se ao fen\u00f4meno em que r\u00e9plicas inicialmente id\u00eanticas podem, em princ\u00edpio, ser levadas a configura\u00e7\u00f5es de spins diferentes entre si. \u201cPor exemplo, ap\u00f3s a temperatura ser gradativamente diminu\u00edda, ocorre uma transi\u00e7\u00e3o de fase de um regime paramagn\u00e9tico para uma fase vidro de spin, em que os spins \u2018congelam\u2019 ao longo de dire\u00e7\u00f5es aleat\u00f3rias. Estes sistemas magn\u00e9ticos s\u00e3o caracterizados como sistemas complexos. Em 2021 Giorgio Parisi ganhou o pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica por \u2018descobrir as rela\u00e7\u00f5es entre desordem a flutua\u00e7\u00f5es em sistemas f\u00edsicos de escalas at\u00f4micas at\u00e9 planet\u00e1rias\u2019.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Em 2015 dois trabalhos seminais foram realizados em lasers aleat\u00f3rios, onde os modos \u00f3pticos deste laser emulam os spins. \u201cAssim sendo, foi observada a quebra de simetria de r\u00e9plicas em sistemas \u00f3pticos pela primeira vez, pavimentando uma nova \u00e1rea repleta de possibilidades, com analogias diretas entre regimes \u00f3pticos e magn\u00e9ticos\u201d, explica Miranda.<\/p>\n\n\n\n

E, no trabalho de janeiro de 2024 publicado pelo grupo da UFPE, foi observada pela primeira vez o fen\u00f4meno de quebra de simetria de r\u00e9plicas em lasers de modos travados. Neste laser, duas transi\u00e7\u00f5es de fase s\u00e3o observadas: a primeira entre os regimes CW e o de modos quase travados, e outra entre este regime e o de modos travados padr\u00e3o. Tais regimes fot\u00f4nicos possuem analogias magn\u00e9ticas com os regimes paramagn\u00e9tico, vidro de spin e ferromagn\u00e9tico, respectivamente. \u201cOs resultados ampliam o n\u00famero de sistemas complexos fot\u00f4nicos, abrindo outras possibilidades de estudos em lasers de modos travados, os quais s\u00e3o ricos em regimes din\u00e2micos n\u00e3o-lineares\u201d, diz Miranda. Ele explica que esta \u00e9 uma pesquisa b\u00e1sica, mas que pode promover grandes avan\u00e7os na utiliza\u00e7\u00e3o de laser nas mais diversas \u00e1reas.<\/p>\n\n\n\n

(Colaborou Roger Marzochi)<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Outra importante descoberta foi verificar duas transi\u00e7\u00f5es de fases fot\u00f4nicas neste tipo de dispositivo, muito utilizado da medicina \u00e0 espectroscopia, o que pode aprimorar sua aplica\u00e7\u00e3o Cientistas do Departamento de F\u00edsica da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) realizaram uma experi\u00eancia in\u00e9dita na qual foi detectado o fen\u00f4meno de quebra de simetria de r\u00e9plicas (RSB, do […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":21910,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[124],"tags":[],"class_list":["post-21909","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-destaque-em-fisica"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21909","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21909"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21909\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":21911,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21909\/revisions\/21911"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21910"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21909"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21909"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21909"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}