{"id":4305,"date":"2019-05-09T14:23:49","date_gmt":"2019-05-09T17:23:49","guid":{"rendered":"https:\/\/sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/2019\/05\/09\/fase-rara-observada-em-laser-aleatorio\/"},"modified":"2022-08-18T23:31:05","modified_gmt":"2022-08-19T02:31:05","slug":"fase-rara-observada-em-laser-aleatorio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/fase-rara-observada-em-laser-aleatorio\/","title":{"rendered":"Fase rara observada em laser aleat\u00f3rio"},"content":{"rendered":"<p><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">Desde 2015, alguns experimentos com cadeias de spins at\u00f4micos v\u00eam demonstrando que sistemas desordenados e fora do equil\u00edbrio podem se organizar em fases ordenadas, surgindo periodicamente ao longo do tempo. Esse comportamento aparece em sistemas qu\u00e2nticos sujeitos a uma for\u00e7a externa peri\u00f3dica, conhecidos como sistemas de Floquet. Transi\u00e7\u00f5es de fase em sistemas de Floquet ganharam aten\u00e7\u00e3o recentemente pela possibilidade de darem origem ao estranho fen\u00f4meno dos \u201ccristais temporais\u201d, al\u00e9m de suas poss\u00edveis aplica\u00e7\u00f5es em metrologia e computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. Agora, um estudo realizado na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e publicado dia 12 de abril na revista<\/span><em> Physical Review Letters<\/em> <span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">demonstrou pela primeira vez que fases de Floquet tamb\u00e9m podem surgir em sistemas fot\u00f4nicos, por meio de feixes laser aleat\u00f3rios.<\/span><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">\u201cSabemos que hamiltonianas [fun\u00e7\u00f5es ou operadores de energia que descrevem um sistema f\u00edsico] que n\u00e3o dependem do tempo podem produzir uma estrutura de fases\u201d, explica o f\u00edsico Ernesto Raposo, autor do estudo em colabora\u00e7\u00e3o com seus colegas da UFPE, os f\u00edsicos Ant\u00f4nio Murilo Mac\u00eado, Leonardo Menezes e Anderson Gomes, junto com o p\u00f3s-doutor Iv\u00e1n Gonz\u00e1lez e o aluno de doutorado Bismarck Lima, al\u00e9m do f\u00edsico Raman Kashyap, professor da Polytechnique Montreal, no Canad\u00e1. \u201cPor exemplo, uma hamiltoniana que tem acoplamentos com desordem aleat\u00f3ria e que levam \u00e0 frustra\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica, podem levar a uma fase do tipo vidro de spin.\u201d<\/span><\/p>\n<p><iframe style=\"display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/-kUzzs2Qqww\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" class=\"lazyload\" data-load-mode=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p>Raposo se refere aos chamados vidros de spins, originalmente descobertos na d\u00e9cada de 1970, quando pesquisadores observaram materiais magn\u00e9ticos resfriados a temperaturas pr\u00f3ximas do zero absoluto com os spins de seus \u00e1tomos fixos em dire\u00e7\u00f5es aleat\u00f3rias, em um tipo de desordem que lembra a estrutura microsc\u00f3pica de materiais como o vidro. Na d\u00e9cada passada, foi demonstrada uma vers\u00e3o fot\u00f4nica dos vidros de spins, em que as amplitudes dos modos das ondas eletromagn\u00e9ticas de um laser \u00e9 que se congelam em valores aleat\u00f3rios. A equipe da UFPE vem estudando fases de vidros de spin com lasers aleat\u00f3rios, um tipo especial de laser, cuja retroalimenta\u00e7\u00e3o vem do espalhamento m\u00faltiplo dos f\u00f3tons em um meio material desordenado, no caso, um fio de fibra \u00f3ptica dopado com \u00e1tomos de \u00e9rbio.<\/p>\n<p>Fases estruturadas como as do tipo vidros de spin tendem a desaparecer sempre que o funcionamento do laser aleat\u00f3rio \u00e9 submetido a uma intera\u00e7\u00e3o que varia com o tempo. \u201cNa maioria dos casos, a estrutura de fases \u00e9 completamente destru\u00edda\u201d, diz Raposo. \u201cMas se as intera\u00e7\u00f5es apresentarem oscila\u00e7\u00e3o peri\u00f3dica, pode ser que a estrutura de fases seja mantida, s\u00f3 que no sistema fora do equil\u00edbrio\u201d.<\/p>\n<p>Para verificar isso, os pesquisadores constru\u00edram seu laser aleat\u00f3rio de modo que sua equa\u00e7\u00e3o de movimento dependesse da intensidade do laser convencional utilizado como a fonte de f\u00f3tons do sistema, o chamado laser de bombeamento. O estudo mostrou que, mesmo oscilando periodicamente a intensidade do laser de bombeamento, os f\u00f3tons do laser aleat\u00f3rio se organizavam periodicamente em uma fase Floquet do tipo vidro de spin fora do equil\u00edbrio. \u201cAs caracter\u00edsticas da fase gerada oscilavam com a mesma frequ\u00eancia do laser de bombeamento\u201d, diz Raposo.<\/p>\n<p>Comparando os resultados dos experimentos com as previs\u00f5es de um modelo te\u00f3rico, o estudo realizado com financiamento das ag\u00eancias CNPq, CAPES e FACEPE ajuda a entender melhor como fases de Floquet podem surgir em sistemas f\u00edsicos de maneira geral.<\/p>\n<p><strong>Artigo Cient\u00edfico<br \/>\n<\/strong><em>Evidence of a Floquet Phase in a Photonic System<br \/>\n<\/em>Ernesto P. Raposo,\u00a0Iv\u00e1n R. R. Gonz\u00e1lez,\u00a0A. M. S. Mac\u00eado,\u00a0Bismarck C. Lima,\u00a0Raman Kashyap,\u00a0Leonardo S. Menezes e Anderson S. L. Gomes<br \/>\n<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevLett.122.143903\">Phys. Rev. Lett. 123, 143903 (2019)<\/a><\/p>\n<p><strong>Contato para imprensa<\/strong><br \/>\nIgor Zolnerkevic<br \/>\nAssessor de comunica\u00e7\u00e3o<br \/>\n<span id=\"cloak0b959f306deac7cf94a603f27de1ac7e\"><span id=\"cloak1e1173f0bc361d2bf90c15127afb468f\"><span id=\"cloakf3fc4a8f96dac7deca421e35ab73b151\"><span id=\"cloakc890ff3eb1b51e389b4c3b3eb86ca43f\"><a href=\"mailto:comunicacao@sbfisica.org.br\">comunicacao@sbfisica.org.br<\/a><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Desde 2015, alguns experimentos com cadeias de spins at\u00f4micos v\u00eam demonstrando que sistemas desordenados e fora do equil\u00edbrio podem se organizar em fases ordenadas, surgindo periodicamente ao longo do tempo. Esse comportamento aparece em sistemas qu\u00e2nticos sujeitos a uma for\u00e7a externa peri\u00f3dica, conhecidos como sistemas de Floquet. 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