Alisson Douglas Mota de Lima

Formação complementar

Idiomas

Áreas de atuação

Projetos de pesquisa

• 2022 - Atual

  Internet Quântica com Memórias Atômicas, Descrição: O presente projeto busca desenvolver tecnologias que viabilizem a implementação de uma internet quântica. A internet quântica seria uma rede quântica, eventualmente de alcance global, que conectaria diversos sítios para realizar protocolos de comunicação quântica entre eles. Exemplos de protocolos simples seriam a troca quântica de chaves criptográficas e a teleportação quântica, que envolve a transmissão de estados quânticos arbitrários entre sítios distantes. A possibilidade de armazenar e processar informação localmente nos sítios da rede pode ainda levar ao desenvolvimento de protocolos ainda mais poderosos e robustos. A ideia de uma internet quântica foi bastante energizada nos últimos anos pelo sucesso chinês de realizar distribuição de emaranhamento quântico em uma escala global, entre China e Europa, utilizando um satélite desenvolvido especialmente para esse fim. Com isso, o ideal de comunicação quântica a grandes distâncias se tornou uma realidade, com consequências ainda completamente inexploradas. O presente projeto se insere nesse contexto atual de idealização e desenvolvimento de protótipos do hardware dessa internet quântica presentemente em gestação. Ele busca contribuir em diversas frentes. Uma primeira frente é o desenvolvimento de memórias quânticas acopladas à luz que permitam o armazenamento e manipulação da informação em meios materiais, e sua posterior transmissão por canais ópticos. Entre nossas metas está, por exemplo, a implementação de uma memória quântica material compatível com os fótons transmitidos pelos satélites chineses. Em uma segunda frente, buscamos avançar no escalonamento de redes quânticas locais, já envolvendo memórias atômicas quanticamente emaranhadas com estados da luz. Nessa linha, pretendemos mapear não só os desafios técnicos do problema (como eficiência das memórias, pureza dos estados quânticos, descoerência), mas também seus desafios conceituais (como entender e operar com estados e processos quânticos de crescente complexidade). Em uma terceira frente, buscaremos implementar protocolos de comunicação de crescente complexidade à medida que a escala de nossa rede aumenta. A ideia nessa frente é compreender as necessidades das aplicações específicas idealizadas para tais redes, de modo a guiar o desenvolvimento experimental com esse fim. Da mesma forma, nessa linha pretendemos contribuir para a teoria em si das redes quânticas, tentando definir seu potencial para múltiplos problemas e eventuais limitações. Em uma última frente, buscaremos ainda o desenvolvimento de hardware específico para o escalonamento de nossas redes, como armadilhas atômicas mais compactas, lasers de diodo baratos e mais estáveis, e infraestrutura de distribuição e travamento de fases ópticas entre sítios distantes. Finalmente, as possibilidades de aplicação da informação quântica são enormes, mas também enormes são os desafios para explorar esse potencial. No momento atual, para o desenvolvimento da internet quântica, há muito espaço para explorar diferentes tecnologias e processos físicos. Esperamos com esse projeto poder contribuir para esse desafio e trazer para o Brasil, de forma bastante concreta, a discussão sobre o desenvolvimento e possibilidades da futura internet quântica.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (22) . , Integrantes: Alisson Douglas Mota de Lima - Integrante / João Carlos de Aquino Carvalho - Integrante / José Wellington Rocha Tabosa - Integrante / Daniel Felinto Pires Barbosa - Coordenador / Eulises Alejandro Fonseca Parra - Integrante / Fernando Roberto de Luna Parisio Filho - Integrante / Gabriel da Cruz Borba de Andrade - Integrante / Hilma Helena Macedo de Vasconcelos - Integrante / Joao Batista Rosa Silva - Integrante / kleber zuza nobrega - Integrante / Lucio Hora Acioli - Integrante / Marcelo Martinelli - Integrante / Marcio Heraclyto Gonçalves de Miranda - Integrante / Michelle Oliveira de Araújo - Integrante / Nadja Kolb Bernardes - Integrante / Paulo Alberto Nussenzveig - Integrante / Rafael Chaves Souto Araujo - Integrante / Rubens Viana Ramos - Integrante / Sandra Sampaio Vianna - Integrante / Stephen Patrick Walborn - Integrante / ALYSON JOSE ALVES CARVALHO - Integrante / Alexandre Andrade Cavalcanti de Almeida - Integrante / ANTONIO FRANCISCO AGUIAR - Integrante / Ayanne Franciely Gomes Tiéco - Integrante / Gabriel Pereira Souza da Silva - Integrante / Hugo Estevao Gomes de Britto Ramos - Integrante / Jonathan Rodrigues da Silva - Integrante / José Mário da Silva Filho - Integrante / juan carlos chaves capella - Integrante / Linda Inez Barbosa de Oliveira Brasil - Integrante / Lucas Bezerra de Almeida Mélo - Integrante / Lucas Bezerra de Oliveira Leite - Integrante / LUCAS SOARES MARINHO - Integrante / Mateus Rattes Lima da Motta - Integrante / NAUDSON LUCAS LOPES MATIAS - Integrante / Patrick Alyson Gouveia Torres - Integrante / Pedro Henrique da Silva Santos Ferreira - Integrante / Rodrigo Luiz Costa Santos Filho - Integrante / VITOR FERREIRA GUEDES - Integrante / WELLINGTON MARTINS FILHO - Integrante / Wesley Felipe Alves - Integrante.

• 2020 - 2022

  Laser oscillation based on magnetically assisted gain in coherently prepared cold atoms, Descrição: Coherently prepared atomic systems can give rise to interesting and unexpected phenomena such as, for example, electromagnetically induced transparency (EIT). In such phenomenon, a absorbing medium can be render transparent upon coherent interaction with optical laser fields. This effect can be interpreted as the creation of a coherent atomic level superposition which is not coupled to the excited state by the incident fields. In a recente publication, we have investigated the EIT phenomenon in the presence of a external dc magnetic field and demonstrated that this system beyond canceling the probe beam absorption can also amplify the incident probe beam leading to a new gain mechanism. In the present work we extend the investigation of this gain mechanism exploring the effect of an optical cavity for the enhancement of the gain and to ultimately achieve laser oscillation in such system. The experiment is performed in cold cesium atoms obtained from a magneto optical trap (MOT). We use the Zeeman sublevels of the cesium closed transition 6S1/2 (F = 3) -> 6P3/2 (F? = 2), which is excited by two coherent beams, the coupling and the probe beams with opposite circular polarizations, in the presence of na external dc magnetic field. As described previously, this system can produce single pass optical gain of the order of 80-100% for moderated values of the magnetic field and coupling beam power. In a first set of measurements we have investigated the enhancement of the gain produced by an optical ring cavity with different coupling losses and finesses. For a low finesse cavity with a coupling mirror of reflectivity R = 70% we have measured the probe amplification for different experimental parameters and a 10 fold increase in the optical gain was observed. Moreover, we have attained laser oscillation when a high finesse optical cavity with output coupling mirror of reflectivity R = 99% was used. In this case, even when the incident probe beam is blocked the self-oscillation of the system is observed when the cavity is scanned to its resonance frequency. This observations constitute a demonstration of a new laser system operating in cold atoms.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Alisson Douglas Mota de Lima - Coordenador / João Carlos de Aquino Carvalho - Integrante / José Wellington Rocha Tabosa - Integrante.

• 2013 - 2014

  Aplicação da análise de confiabilidade em pórticos planos, Descrição: A existência de incertezas nas cargas, nas propriedades mecânicas e geométricas contribui para que exista uma probabilidade diferente de zero de que a estrutura não atenda aos objetivos para os quais ela fora concebida. Esta probabilidade é definida como probabilidade de falha e pode ser avaliada pelos métodos de análise de confiabilidade estrutural (SAGRILO & LIMA, 2002). Não existe uma estrutura 100% confiável, porém, o risco de falha deve estar entre margens aceitáveis de segurança. Métodos de análise de confiabilidade baseados na teoria da probabilidade e da estatística permitem que uma estrutura seja avaliada por um índice de confiabilidade ou por sua probabilidade de falha. A determinação deste valor pode ser feita utilizando o método de confiabilidade de primeira ordem FORM, que recai em um problema de otimização para resolver o problema de confiabilidade estrutural. A confiabilidade estrutural (MELCHERS, 1999) é uma ferramenta que permite ao engenheiro considerar as incertezas inerentes às variáveis de projeto, através das correspondentes distribuições de probabilidade, permitindo obter, entre outros resultados, a probabilidade de falha da estrutura, o índice de confiabilidade e a sensibilidade do projeto em relação a estas variáveis. Esta informação pode ser de fundamental importância na tomada de decisões que envolvam a segurança da estrutura. A probabilidade de falha do pórtico será calculada através do algoritmo FORM (First Order Reability Method) já implementado (TORRES, 2009) como rotina computacional no programa de elementos finitos ANSYS.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Alisson Douglas Mota de Lima - Coordenador / Juliana von Schmalz Torres - Integrante.

Prêmios