Patricia Christina Marques Castilho

Possui bacharelado em Física pela Universidade Federal de São Carlos (2009), mestrado (2012) e doutorado (2017) em Física Básica pelo Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP), tendo defendido um trabalho sobre a produção de condensados de Bose-Einstein de misturas atômicas para estudos de turbulência quântica, orientada por Vanderlei S. Bagnato. Fez pós-doutorado no Laboratoire Kastler Brossel, no grupo de Jean Dalibard, onde desenvolveu estudos relacionados às propriedades de gases de bósons bidimensionais degenerados, identificando um novo tipo de breather e realizado a produção de solitons de Townes de forma controlada. Atualmente é professora doutora no IFSC-USP, em São Carlos, onde estuda as propriedades superfluidas de gases atômicos bi- e tridimensionais com foco em transições de fase e na dinâmica de vórtices quantizados. Possui dois auxílios à pesquisa vigentes, um Projeto Inicial (PI) da FAPESP (Processo: 2022/02709-6) e um Projeto CNPq Universal (Processo: 406900/2023-0) e é grantee do Instituto Serrapilheira (https://serrapilheira.org/ano/chamada-publica-no-7-2023-ciencia/).Tem experiência na área de Física, com ênfase em Física experimental Atômica e Molecular; átomos frios e condensação de Bose-Einstein; Superfluidez; Turbulência Quântica; Gases atômicos bidimensionais.

Informações coletadas do Lattes em 03/12/2025

Acadêmico

Formação acadêmica

Doutorado em Física

2012 - 2017

Universidade de São Paulo
Título: New experimental system to study coupled vortices in a two-species Bose-Einstein condensate $^{23}$Na-$^{41}$K with tunable interactions
Orientador: Vanderlei Salvador Bagnato
com Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil. Palavras-chave: Condensação de Bose-Einstein; Misturas bóson-bóson; Condensados girantes; Superfluidez; Vortices quantizados; resonâncias de Feshbach. Grande área: Ciências Exatas e da TerraGrande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Átomos frios.

Mestrado em Física

2010 - 2012

Universidade de São Paulo
Título: Termodinâmica de condensados aprisionados em armadilhas óptico-magnéticas
, Ano de Obtenção: 2012.Vanderlei Salvador Bagnato.Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil. Palavras-chave: Termodinâmica; Condensação de Bose-Einstein; Átomos frios.Grande área: Ciências Exatas e da Terra

Graduação em Física

2006 - 2009

Universidade Federal de São Carlos
Título: Caracterização e Sistemas de Controle de Campos Magnéticos para Experimentos de Condensação de Bose-Einstein
Orientador: Vanderlei Salvador Bagnato
Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil.

Pós-doutorado

2017 - 2019

Pós-Doutorado. , College de France, COLLEGE FRANCE, França.

2017 - 2017

Pós-Doutorado. , Universidade de São Paulo, USP, Brasil. , Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil.

Idiomas

Bandeira representando o idioma Inglês

Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.

Bandeira representando o idioma Espanhol

Compreende Razoavelmente, Fala Pouco, Lê Pouco, Escreve Pouco.

Bandeira representando o idioma Português

Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.

Bandeira representando o idioma Italiano

Compreende Bem, Fala Razoavelmente, Lê Razoavelmente, Escreve Razoavelmente.

Bandeira representando o idioma Francês

Compreende Razoavelmente, Fala Razoavelmente, Lê Razoavelmente, Escreve Razoavelmente.

Áreas de atuação

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Física Atômica e Molecular.

Organização de eventos

CASTILHO, P C M ; TEIXEIRA, R. C. ; BACHELARD, R. ; FOUCHE, M. . 4th School on Light and Cold Atoms. 2025. (Congresso).

CASTILHO, P. C. M. ; COURTEILLE, P. W. . 1st Workshop CNR-USP on Quantum Technologies. 2024. (Congresso).

CASTILHO, P. C. M. ; TEIXEIRA, R. C. ; BACHELARD, R. ; FOUCHE, M. . 3rd School on Light and Cold Atoms (ICTP ? São Paulo). 2023. (Outro).

CASTILHO, P. C. M. . Colóquios do IFSC. 2023. (Outro).

CASTILHO, P. C. M. . Colóquios do IFSC. 2022. (Outro).

CARACANHAS, M. A. ; CASTILHO, P. C. M. . Seminários de Física Atômica. 2021. (Outro).

Participação em eventos

2025 APS March Meeting - Global Physics Summit Satellite Meeting ICTP-SAIFR. A 2D Bose gas to study quantum hydrodynamic instabilities. 2025. (Congresso).

FAPESP Week Germany. Ultracold atoms as a quantum simulation platform for 2D many-body systems. 2025. (Congresso).

8 Encontro Serrapilheira.Como a presença de mecanismos dissipativos afeta o estado superfluido de um sistema quântico?. 2024. (Encontro).

Bose-Einstein Condensation 2023. A 2D Bose gas to study quantum hydrodynamic instabilities. 2023. (Congresso).

Workshop on Low Dimensional Quantum Gases. Townes soliton in a planar Bose gas. 2023. (Congresso).

Encontro de Outono da SBF- EOSBF 2022.Miscibility Regimes in a 23Na-39K Quantum Mixture. 2022. (Encontro).

1st Workshop on Macroscopic Quantum Phenomena. Dynamical Symmetry of 2D Bose gases. 2019. (Congresso).

Advances in quantum simulations with ultracold atoms. Dynamics of pattern formation in immiscible uniform 2D Bose gases. 2018. (Congresso).

Quantum transport with ultracold atoms (QTCA). Speed of sound in uniform 2D Bose gases. 2018. (Congresso).

Ultracold Quantum Matter (UQUAM) workshop. 2018. (Congresso).

25rd International Conference on Atomic Physics - ICAP 2016. Equation of state for a trapped quantum gas: remnant of zero-point energy effects. 2016. (Congresso).

CoScaLi IV: Workshop on Collective Scattering of Light. Cooperative two-photon absorption in a BEC of sodium atoms. 2016. (Congresso).

23rd International Conference on Atomic Physics ICAP 2012. Thermodynamic analysis of a trapped BEC using global variables. 2012. (Congresso).

São Paulo School of Advanced Science - New Trends in Quantum Matter With Cold Atoms and Molecules. 2011. (Outra).

19th Internacional Laser Physics Workshop. Studies on the thermodynamics of ultracold atoms using an optical dipole trap. 2010. (Congresso).

V Semana da Física da Universidade Federal de São Carlos. 2009. (Outra).

XXXII Encontro Nacional de Física da Materia Condensada.Emergence of Turbulence in an Oscillating Bose-Einstein Condensate. 2009. (Encontro).

IV Semana da Física da Universidade Federal de São Carlos. 2008. (Outra).

XXXI Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada.Novo sistema experimental para produção de fluídos quânticos e observação de efeitos mesoscópicos magnéticos. 2008. (Encontro).

III Semana da Física da Universidade Federal de São Carlos.mini-cursos:"A Física da Música" e "Fotografia, Óptica e física holográfica: Construindo um holograma à mão". 2007. (Outra).

School on Atomic Quantum Fluids.Quantum Fluids. 2007. (Outra).

II Semana da Física da Universidade Federal de São Carlos.mini-curso "Spintrônica". 2006. (Outra).

IV Simpósio Brasileiro de Engenharia Física."Nova Estratégia para Novos Desafios". 2006. (Simpósio).

Participação em bancas

Aluno: Pedro de Castro Diniz

CASTILHO, P. C. M.. BEC dipolar em uma armadilha bolha. 2023. Exame de qualificação (Doutorando em Fisica (Sc)) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Mateus Antônio Fernandes Biscassi

CASTILHO, P. C. M.. Optical coherence theory and applications to cold atoms experiments. 2023.

Aluno: Yajaira Dalila Rivero Jerez

CASTILHO, P. C. M.; VIANA, S. S.; PADUA, S. J. N.. Bloch oscillations of ultracold Strontium atoms monitored via collective atomic recoil. 2021. Exame de qualificação (Doutorando em Fisica (Sc)) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Marcia Frómeta Fernández

CASTILHO, P. C. M.. Coherent light-matter interactionin dense atomic clouds. 2021. Exame de qualificação (Doutorando em Doutoramento em Física) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Noel Araujo Moreira

CASTILHO, P. C. M.. The quest for collective effects. 2021. Exame de qualificação (Doutorando em Doutorado em Física Básica (IFSC)) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Naomy Duarte Gomes

CASTILHO, P. C. M.. Transparência eletromagneticamente induzida em átomos de Rydberg utilizando feixes Laguerre-Gauss. 2021. Exame de qualificação (Doutorando em Doutorado em Física Básica (IFSC)) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Pedro Henrique Nantes Magnani

CASTILHO, P. C. M.. Efeitos de polarização durante o retro-espalhamento coerente espelhado numa nuvem de 88Sr. 2020. Exame de qualificação (Doutorando em PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA - UFSCar) - Universidade Federal de São Carlos.

Aluno: Jorge A

CASTILHO, P. C. M.. G. Attie. Blockade and antiblockade effects with near-ground-state neutral atoms. 2021. Exame de qualificação (Mestrando em Física) - Universidade Federal de São Carlos.

Aluno: Henrique Felix da Silva

CASTILHO, P. C. M.. Desenvolvimento e caracterização de bobinas de compensação para experimento de átomos-frios. 2021.

Aluno: Lucas Gabriel Rabelo

CASTILHO, P. C. M.. Deposição de Nanopartículas Sobre Substratos em Pó através da Técnica de Pulverização Catódica (Sputtering): Uma Revisão dos Conceitos Físicos, Aplicações e Perspectivas. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Gabriel Henrique Armando Jorge

CASTILHO, P. C. M.. Modelagem e fabricação via 2PP de acopladores ópticos direcionais. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) - Universidade de São Paulo.

Aluno: Jonathas Queiroz Ribeiro Moraes

CASTILHO, P. C. M.. Fabricação de arcabouços 3D via fotopolimerização por absorção de dois fótons para biofotônica. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) - Universidade de São Paulo.

Orientou

Gustavo Henrique Garcia da Silva

Dinâmicas de um condensado de Bose-Einstein de duas componentes; Início: 2025; Dissertação (Mestrado profissional em Fisica (Sc)) - Universidade de São Paulo, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; (Orientador);

Gabriel Tardin Belumat

Vórtices quantizados na transição dimensional 3D-2D; Início: 2024; Tese (Doutorado em Doutorado em Física Básica (IFSC)) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; (Orientador);

Pedro Henrique Cook Cunha

Instabilidade de Rayleigh-Taylor quântica em gases de bósons bidimensionais; Início: 2022; Tese (Doutorado em Fisica (Sc)) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; (Orientador);

Inara Yasmin Donda Acosta

Sistema de levitação para nuvens atômicas ultrafrias de potássio-39; Início: 2025; Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em fisica) - Instituto de Física de São Carlos; (Orientador);

Thales do Espirito Santo Silva

Cadeia de micro-ondas para realizar transferência entre estados hiperfinos; Início: 2025 - Instituto de Física de São Carlos; (Orientador);

Natália Bialetzki Cristiano

Stability control of an accordion lattice for quantum gases experiments; Início: 2025 - Instituto de Física de São Carlos; (Orientador);

Lucas Pietro Balan

Uma armadilha óptica cruzada para produção de condensados de Bose-Einstein; Início: 2024; Iniciação científica (Graduando em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; (Orientador);

Pedro Minarelli Gaspar

Modulation instability in a binary Bose-Einstein Condensate; 2025; Dissertação (Mestrado em Fisica (Sc)) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Gustavo Alves de Oliveira

Processos de perdas em gases ultrafrios de sódio e potássio; 2020; Dissertação (Mestrado em Fisica (Sc)) - Universidade de São Paulo, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Gabriel Brandão Galhase

Estudo da dinâmica coerente de transições atômicas em condensados de Bose-Einstein; 2024; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em fisica) - Instituto de Física de São Carlos; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Lucas Constante Mosquini

Caracterização de uma armadilha magneto-óptica de átomos de potássio; 2023; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Gabriel Tardin Belumat

Campo magnético para sintonização de ressonâncias de Feshbachem gases de bósons 2D; 2023; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Pedro Minarelli Gaspar

Desvio da transição de Condensado de Bose-Einstein na presença de uma segunda espécie; 2023; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em fisica) - Instituto de Física de São Carlos; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Pedro Henrique Cook Cunha

Armadilha bidimensional arbitrária para gases atômicos degenerados; 2022; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Luiz Felipe de Souza da Silva

Caracterização de um feixe de átomos frios de potássio; 2023; Iniciação Científica; (Graduando em Física) - Universidade de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Gabriel Tardin Belumat

Campo magnético para ressonâncias de Feshbach em gases de Bósons bidimensionais; 2023; Iniciação Científica; (Graduando em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Gabriel Maciel Novaes

Sistema de imagem versátil para experimentos com gases ultrafrios; 2023; Iniciação Científica; (Graduando em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Gabriel Tardin Belumat

Campo magnético para a realização de MOT-2D de potássio como fonte de átomos frios; 2022; Iniciação Científica; (Graduando em Física) - Universidade de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Pedro Minarelli Gaspar

Desvio da transição de condensado de Bose-Einstein na presença de uma segunda espécie; 2021; Iniciação Científica; (Graduando em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Júlia de Camargo Fernandes

Desvio da transição de condensado de Bose-Einstein na presença de uma segunda espécie; 2021; Iniciação Científica; (Graduando em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo, Programa Unificado de bolsas (PUB) - Universidade de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Pedro Henrique Cook Cunha

Armadilha bidimensional arbitrária para gases atômicos degenerados; 2020; Iniciação Científica; (Graduando em Física - Teórico-Experimental) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

MATHEUS POLI CHIARELLI

Armadilha bidimensional arbitrária para gases atômicos degenerados; 2020; Iniciação Científica; (Graduando em Engenharia Física) - Universidade Federal de São Carlos, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; Orientador: Patrícia Christina Marques Castilho;

Produções bibliográficas

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  • POVEDA-CUEVAS, F. J. ; CASTILHO, P. C. M. ; MUNIZ, S. R. ; Bagnato, V. S. . Macroscopic thermodynamic parameters for a Bose-Einstein condensate harmonically trapped. In: Quo Vadis Bose-Einstein Condensation IV, 2012. Quo Vadis Bose-Einstein Condensation IV, 2012.

  • SEMAN, J. A. ; Castilho, P. ; Magalhães, K. M. F. ; MUNIZ, S. R. ; Bagnato, V. S. ; Yukalov, V. I. ; HULET, R. G. . Granulation of a Bose-Einstein condensate during oscillatory excitations. In: 20th International Laser Physics Workshop, LPHYS 11, 2011, Saravejo. 20th International Laser Physics Workshop, LPHYS 11, 2011, 2011.

  • SEMAN, J. A. ; POVEDA-CUEVAS, F. J. ; CASTILHO, P. C. M. ; Roati, G. ; Magalhães, K. M. F. ; MUNIZ, S. R. ; Bagnato, V. S. . Observación de turbulência cuántica em um condensado de Bose-Einstein.. In: XXIV Congreso Nacional de Física, 2011, 2011, Bogotá. XXIV Congreso Nacional de Física, 2011.

  • POVEDA-CUEVAS, F. J. ; SEMAN, J. A. ; CASTILHO, P. C. M. ; Roati, G. ; Magalhães, K. M. F. ; MUNIZ, S. R. ; Bagnato, V. S. . Experimentos de inducción magnética de um gás de átomos ultrafrios. In: XXIV Congreso Nacional de Física, 2011, 2011, Bogotá. XXIV Congreso Nacional de Física, 2011.

  • CASTILHO, P. C. M. ; HARUTINIAN, J. A. S. ; POVEDA-CUEVAS, F. J. ; Roati, G. ; Bagnato, V. S. ; Magalhães, K. M. F. . Studies on the thermodynamics of ultracold atoms using an optical dipole trap. In: 19th Internacional Laser Physics Workshop, 2010, Foz do Iguaçú. 19th Internacional Laser Physics Workshop, 2010.

  • POVEDA-CUEVAS, F. J. ; HARUTINIAN, J. A. S. ; CASTILHO, P. C. M. ; Roati, G. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Experiments with magnetic induction produced by ultracold atoms. In: 19th Internacional Laser Physics Workshop, 2010, Foz do Iguaçú. 19th Internacional Laser Physics Workshop, 2010.

  • SEMAN, J. A. ; POVEDA-CUEVAS, F. J. ; HAQUE, M. ; Henn, E. A. L. ; Shiozaki, R. F. ; Ramos, E. R. F. ; Caracanhas, M. A. ; CASTILHO, P. C. M. ; BRANCO, C. C. ; Tavares, P. E. S. ; Roati, G. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Stationary clusters of three vortices in trapped Bose-Einstein condensates. In: Workshop Quo vadis Bose-Einstein condensation?, 2010, Dresden. Workshop Quo vadis Bose-Einstein condensation?, 2010.

  • SEMAN, J. A. ; POVEDA-CUEVAS, F. J. ; CASTILHO, P. C. M. ; BENEVIDES, R. S. ; MAXIMO, C. E. ; Magalhães, K. M. F. ; MUNIZ, S. R. ; Bagnato, V. S. . New system for production of quantum fluids to study mesoscopic quantum effects. In: São Paulo School of Advanced Science: Spintronics and Quantum Computation, 2010, São Carlos. São Paulo School of Advanced Science: Spintronics and Quantum Computation, 2010.

  • CASTILHO, P. C. M. ; Bagnato, V. S. ; Magalhães, K. M. F. . Estudos termodinâmicos em átomos frios. In: Workshop da Pós-Graduação do IFSC, 2010, São Carlos. Workshop da Pós-Graduação do IFSC, 2010.

  • Bagnato, V. S. ; Henn, E. A. L. ; Ramos, E. R. F. ; Caracanhas, M. A. ; Castilho, P. ; de Francisco, C. C. B. ; Yukalov, V. I. ; Roati, G. ; Magalhães, K. M. F. . Emergence of Turbulence in an Oscillating Bose-Einstein Condensate. In: Conference on Research Frontiers in Ultra-Cold Atoms, 2009, Triste. Book of Abstracts, 2009.

  • Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Ramos, E. R. F. ; Caracanhas, M. A. ; Castilho, P. ; Olímpio, E. ; Roati, G. ; Magalhães, D. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Evolution of configurations of vortices excited in BEC: from regularity to turbulence. In: Conference on Research Frontiers in Ultra-Cold Atoms, 2009, Trieste. Book of Abstracts, 2009.

  • Caracanhas, M. A. ; Ramos, E. R. F. ; Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Castilho, P. ; de Francisco, C. C. B. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Expansion of a dipolar Bose-Einstein Condensate. In: Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada - ENFMC, 2009, Águas de Lindóia. Livro de Resumos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2009. v. 1. p. 447-447.

  • Caracanhas, M. A. ; Ramos, E. R. F. ; Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Castilho, P. ; de Francisco, C. C. B. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Quadrupole excitations in a Bose-Einstein condensate with oscillatory interactions. In: Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada - ENFMC, 2009, Águas de Lindóia. Livro de Resumos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2009. v. 1. p. 447-448.

  • Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Castilho, P. ; de Francisco, C. C. B. ; Tavares, P. E. S. ; Ramos, E. R. F. ; Caracanhas, M. A. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Emergence of Turbulence in an Oscillating Bose-Einstein Condensate. In: Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada - ENFMC, 2009, Águas de Lindóia. Livro de Resumos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2009. v. 1. p. 448-448.

  • Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Shiozaki, R. F. ; Ramos, E. R. F. ; Caracanhas, M. A. ; Castilho, P. ; de Francisco, C. C. B. ; Tavares, P. E. S. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Observation of stable 3-vortex cluster structure in a superfluid Bose-Einstein Condensate. In: Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada - ENFMC, 2009, Águas de Lindóia. Livro de Resumos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2009. v. 1. p. 448-448.

  • Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Ramos, E. R. F. ; Caracanhas, M. A. ; Olímpio, E. ; Castilho, P. ; Roati, G. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Evidences of Quantum turbulence and vortex/anti-vortex configurations in a BEC. In: Who vadis BEC?, 2009, Bad Honnef. Book of Abstracts, 2008.

  • Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Roati, G. ; Castilho, P. ; Olímpio, E. ; Magalhães, K. M. F. ; Yukalov, V. I. ; Bagnato, V. S. . Excitations in BEC by an off-axis oscillating field: vortex, anti-vortex and the evidence of quantum turbulence. In: International Laser Physics Workshop - LPHYS'08, 2008, Trondheim. Book of Abstracts, 2008. p. 340.

  • Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Ramos, E. R. F. ; Caracanhas, M. A. ; Olímpio, E. ; Castilho, P. ; Roati, G. ; Magalhães, D. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Vortices formation by oscillatory excitations of a BEC. In: International Conference on Atomic Physics - ICAP (21.: 2008 : Storrs), 2008, Storrs. Book of Abstracts, 2008. p. 335.

  • SEMAN, J. A. ; Olímpio, E. ; Castilho, P. ; Henn, E. A. L. ; Magalhães, D. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. . Novo Sistema Experimental para produção de fluídos quânticos e observação de efeitos mesoscópicos magnéticos. In: Encontro Nacional de Física da Materia Condensada - ENFMC, 2008, Águas de Lindóia. Livro de Resumos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2008. v. 1. p. 665.

  • Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Ramos, E. R. F. ; SECO, G. B. ; Olímpio, E. ; Castilho, P. ; Caracanhas, M. A. ; Magalhães, D. ; Magalhães, K. M. F. ; Bagnato, V. S. ; Roati, G. . caracterização do condensado de Bose-Einstein com átomos de rubídio em armadilha tipo QUIC. In: Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada - ENFMC, 2008, Águas de Lindóia. Livro de Resumos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2008. v. 1. p. 665.

  • SECO, G. B. ; Magalhães, K. M. F. ; Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; Olímpio, E. ; CASTILHO, P. C. M. ; Bagnato, V. S. . Caracterização dos processos no sistema de condensado de Bose-Einstein. In: 16º. SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, USP, 2008, São Carlos. 16º. SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, USP, 2008.

  • SECO, G. B. ; Magalhães, K. M. F. ; Henn, E. A. L. ; SEMAN, J. A. ; CASTILHO, P. C. M. ; Bagnato, V. S. ; MARCASSA, L. G. . Caracterização dosimetria para condensado de Bose-Einstein de Rb. In: 15 SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE INICIAÇÃO CIENT´FICA DA USP - SIICUSP: ENGENHARIA E EXATAS, 2007, São Carlos. 15 SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE INICIAÇÃO CIENT´FICA DA USP - SIICUSP: ENGENHARIA E EXATAS, 2007.

  • CASTILHO, P. C. M. . Townes soliton in a planar Bose gas. 2023. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • CASTILHO, P. C. M. . Física Atômica Ultrafria: Gases Quânticos. 2021. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

  • CASTILHO, P. C. M. . Gases Quânticos em duas dimensões. 2020. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

  • CASTILHO, P. C. M. . Dynamical Symmetry of 2D Bose gases. 2020. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

  • CASTILHO, P. C. M. . Dynamical Symmetry of 2D Bose gases. 2019. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • CASTILHO, P. C. M. . Cooperative two-photon absorption in a BEC of sodium atoms. 2016. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • CASTILHO, P. C. M. . Cooperative two-photon absorption in a BEC of sodium atoms. 2016. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

Outras produções

CASTILHO, P. C. M. . Fisicast: Átomos frios e condensados de Bose-Einstein. 2022. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

Projetos de pesquisa

  • 2024 - Atual

    Como a presença de mecanismos dissipativos afeta o estado superfluido de um sistema quântico?, Descrição: Gases ultrafrios, produzidos a partir de gases atômicos resfriados a poucas centenas de nanokelvins, exibem propriedades quânticas macroscópicas, como a superfluidez. Neste caso, o gás adquire viscosidade nula e rotação ocorre apenas a partir da nucleação de vórtices quantizados. Vórtices quantizados não objetos únicos deste tipo de sistema, eles têm sido observados no hélio superfluido e em materiais supercondutores do tipo-II, como resultado da penetração de um campo magnético externo. Nesses materiais, dissipação está usualmente associada ao movimento desses vórtices na presença de um fluxo de corrente, resultando no aparecimento de uma resistência finita. Neste projeto, propomos estudar como mecanismos dissipativos associados à dinâmica de vórtices quantizados afetam as propriedades coerentes de um superfluido atômico e de relacioná-los com fenômenos característicos de supercondutores. **** Chamada 7 de apoio à Pesquisa do Instituto Serrapilheira ****. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro / Instituto Serrapilheira - Auxílio financeiro.

  • 2024 - Atual

    Dinâmica de vórtices quantizados em superfluidos atômicos bidimensionais, Descrição: No QuVort2D propomos estudar a dinâmica de vórtices e pares de vórtices em duas plataformas experimentais complementares trabalhando com superfluidos atômicos bidimensionais (2D) bosônicos (equipe IFSC) e fermiônicos (equipe INO-CNR) aprisionados por potenciais ópticos uniformes. Os vórtices serão produzidos através de instabilidades hidrodinâmicas ou sob demanda com métodos sofisticados de impressão de vórtices. Os limites de poucos vórtices, onde os vórtices podem ser rastreados individualmente, e de muitos vórtices, cuja complexa dinâmica de vórtices pode levar ao início da turbulência quântica, serão explorados em ambos os sistemas. O comportamento de tais vórtices sob desordem ou perturbações controladas dos gases atômicos 2D fornecerá mais informações sobre suas propriedades superfluidas. A comparação de nossos resultados com modelos teóricos nos permitirá conectá-los a sistemas mais complexos relacionados à matéria condensada, como os supercondutores de alta temperatura crítica. **** Projeto de colaboração internacional SPRINT-FAPESP: 2023/14887-9 ****. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Coordenador / Giacomo Roati - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

  • 2024 - Atual

    Átomos ultrafrios na transição dimensional 3D-2D, Descrição: O desenvolvimento de novas tecnologias quânticas depende do entendimento das propriedades fundamentais de sistemas quânticos de muitos corpos. O progresso na confecção de dispositivos miniaturizados requer a compreensão e o domínio de fenômenos coerentes de transporte e dissipação em sistemas de baixa dimensionalidade. Esta tarefa é complicada devido à complexidade dos materiais convencionais, nos quais as fortes correlações entre as partículas limitam a eficácia de sua descrição teórica. Sistemas de gases atômicos ultrafrios apresentam densidades muito menores simplificando a descrição da interação entre os seus constituintes. Somado a isso, o alto grau de controle de suas propriedades e a flexibilidade de aprisionamento obtida com o uso de armadilhas ópticas, tem possibilitado a utilização destes sistemas como plataforma experimental para o estudo das propriedades de sistemas quânticos de muitos corpos. É neste contexto em que se insere este projeto de pesquisa no qual propomos a construção de um novo sistema experimental capaz de estudar a transição dimensional 3D-2D em um gás ultrafrio de potássio-39. A baixas temperaturas, materiais tridimensionais exibem o aparecimento de uma fase ordenada e de um estado quântico macroscópico acompanhado de um comportamento superfluido. Em sistemas de dimensão reduzida, flutuações de fase intrínsecas impedem o aparecimento de uma ordem de longo alcance. No caso de sistemas bidimensionais, um estado quântico macroscópico ainda pode ser atingido a partir de uma transição de fase topológica, a transição Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT). Neste projeto, ao comprimir um superfluido atômico 3D até o regime 2D enquanto acompanhamos a evolução de algumas de suas características quânticas, como a temperatura crítica para a fase superfluida e a formação de estados de Efimov (i.e. estados ligados de três corpos), pretendemos contribuir para a proposição de modelos que conectem estas duas fases quânticas.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) Doutorado: (2) . , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Coordenador / Monica A Caracanhas - Integrante / Raul Celistrino Teixeira - Integrante / Rodrigo Figueiredo Shiozaki - Integrante / Lucas Madeira - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

  • 2023 - Atual

    Instabilidades hidrodinâmicas quânticas em gases de bósons bidimensionais, Descrição: Em sistemas de dimensão reduzida, flutuações térmicas e quânticas têm um papel mais importante, inibindo o aparecimento de uma ordem de longo-alcance para qualquer temperatura diferente do zero absoluto. Como consequência, transições de fase de segunda ordem, como a condensação de Bose-Einstein em sistemas de partículas bosônicas, são proibidas em menores dimensões. Sistemas bidimensionais (2D) são interessantes já que uma ordem de quase longo-alcance pode ser estabelecida a partir de um outro tipo de transição de fase, a transição de Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT), resultado do pareamento de defeitos topológicos abaixo de uma temperatura crítica. Para o caso de um gás de bósons bidimensional e fracamente interagente, um comportamento superfluido pode ser restabelecido via a transição BKT, exibindo um comportamento completamente diferente quando comparado à sua contrapartida em três dimensões. Neste projeto, iremos estudar as propriedades superfluidas de um gás de bósons bidimensional composto de átomos de potássio-39 a partir do desenvolvimento de análogos quânticos de duas das mais fundamentais instabilidades hidrodinâmicas, as instabilidades de Rayleigh-Taylor e de Kelvin-Helmholtz. Para isso, iremos construir um novo sistema experimental combinando as últimas tecnologias desenvolvidas para experimentos de átomos ultrafrios, possibilitando o desenvolvimento de instabilidades hidrodinâmicas quânticas e o estudo da evolução do sistema.*** FAPESP Chamada Projeto Inicial (PI) 2022 - Processo: 2022/02709-6 ***. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Coordenador / Kilvia Mayre Farias - Integrante / Pedro Henrique Cook Cunha - Integrante / Giacomo Roati - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

  • 2020 - Atual

    Gases bidimensionais uniformes com interação variável, Descrição: Neste projeto buscamos realizar a produção de gases bidimensionais uniformes de átomos de potássio-39 com interação variável a fim de estudar a transição de fase para a fase superfluida (transição BKT) em diferentes regimes de interação.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Coordenador / Kilvia Mayre Farias - Integrante / Pedro Henrique Cook Cunha - Integrante / Giacomo Roati - Integrante.

  • 2019 - Atual

    Miscibilidade em Condensados de Bose-Einstein de duas espécies atômicas, Descrição: Fluídos compostos de dois componentes apresentam diferentes regimes de miscibilidade de acordo com a razão entre as interações intra- e inter-componentes. No caso de condensados de Bose-Einstein de duas espécies atômicas aprisionadas, as regiões de miscibilidade só podem ser completamente definidas se considerarmos a interação entre as espécies, suas massas e seu número de átomos. Neste projeto propomos a construção de um novo sistema experimental capaz de produzir condensados de Bose-Einstein de duas espécies atômicas, 23Na e 41K, com interação variável a fim de caracterizar os diferentes regimes de miscibilidade.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Coordenador / Roati, G. - Integrante / Vanderlei Salvador Bagnato - Integrante / Kilvia Mayre Farias - Integrante.

  • 2017 - 2020

    Transições de fase topológicas em gases de bósons bidimensionais, Descrição: A dimensionalidade de um sistema tem papel crucial nas propriedades de suas transições de fase. No caso de sistemas bidimensionais, transições de fase de segunda ordem associadas a quebra espontânea de simetria e o aparecimento de um parâmetro de ordem (congelamento de água, supercondutividade em condutores metálicos, etc.) são suprimidas com a ajuda de flutuações térmicas e quânticas. Ainda assim, uma transição de fase superfluída pode ser observada com a ocorrência de um transição de fase topológica, a transição BerezinskiiKosterlitzThouless (BKT). Neste projeto propomos um estudo detalhado das propriedades de um gás de bósons bidimensional e uniforme ao cruzarmos esta transição.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Integrante / Jean Dalibard - Coordenador / Jerome Begnon - Integrante / Sylvain Nascimbene - Integrante.

  • 2012 - 2017

    Produção de condensados de duas espécies atômicas para estudos de turbulência quântica, Descrição: A turbulência quântica inicialmente observada em sistemas de hélio superfluído tem sido uma das principais linhas de pesquisa envolvendo condensados de Bose-Einstein atômicos. O alto grau de controle destes sistemas tem possibilitado uma investigação sistemática de suas propriedades e a comparação com o esperado para turbulência em fluídos clássicos. Neste projeto propomos a geração de vórtices e turbulência quântica em um condensado de duas espécies, 23Na-41K, com interação variável. A dinâmica dessa turbulência "binária" e a transferência de vorticidade entre as espécies de acordo com a interação entre os condensados estão entre os principais objetivos deste projeto.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Patrícia Christina Marques Castilho - Integrante / Roati, G. - Integrante / Vanderlei Salvador Bagnato - Coordenador / MERCADO-GUTIERREZ, E. D. - Integrante / Kilvia Mayre Farias - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.

Prêmios

2018

Melhor contribuição oral do workshop "Advances in Quantum Simulation with Ultracold Atoms", Comitê de organização do workshop..

Histórico profissional

Endereço profissional

  • Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos. , Av Trabalhador Sancarlense, 400, Centro, 13560970 - São Carlos, SP - Brasil, Telefone: (16) 33739810, URL da Homepage:

Experiência profissional

2017 - 2019

College de France

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Pós-doutorando, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2019 - Atual

Universidade de São Paulo

Vínculo: Servidor Público, Enquadramento Funcional: Professor Doutor, Regime: Dedicação exclusiva.

2017 - 2017

Universidade de São Paulo

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Pós-doutorando, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2012 - 2017

Universidade de São Paulo

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Estudante de pós-graduação (doutorado), Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2010 - 2012

Universidade de São Paulo

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Estudante de pós-graduação (mestrado), Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

Atividades

  • 03/2024

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física 1

  • 05/2023

    Conselhos, Comissões e Consultoria, Instituto de Física de São Carlos.Cargo ou função, Suplente na categoria de Professor associado da Congregação do IFSC-USP..

  • 03/2023

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física 1, Seminários de Física 1

  • 10/2019

    Pesquisa e desenvolvimento, Instituto de Física de São Carlos, Departamento de Física e Ciência dos Materiais.Linhas de pesquisa

  • 08/2024 - 12/2024

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física 2

  • 03/2024 - 07/2024

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física 1

  • 03/2024 - 07/2024

    Ensino, Fisica (Sc), Nível: Pós-GraduaçãoDisciplinas ministradas, Colóquios

  • 08/2023 - 12/2023

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física 2, Seminários de Física 2

  • 03/2023 - 07/2023

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física 1, Seminários de Física 1

  • 04/2022 - 07/2022

    Ensino, Fisica (Sc), Nível: Pós-GraduaçãoDisciplinas ministradas, Colóquios

  • 03/2022 - 07/2022

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Laboratório de Física III, Seminários de Física 1

  • 08/2021 - 01/2022

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física 1

  • 04/2021 - 07/2021

    Ensino, Física - Teórico-Experimental, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Laboratório de Física III

  • 03/2020 - 07/2020

    Ensino, Abi - Física, Nível: GraduaçãoDisciplinas ministradas, Física Geral I

  • 03/2012 - 10/2017

    Pesquisa e desenvolvimento, Instituto de Física de São Carlos.Linhas de pesquisa

2013 - 2014

Università degli Studi di Firenze

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Estudante de doutorado sanduíche, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2006 - 2009

Universidade Federal de São Carlos

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Estudante de graduação, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.

2024 - 2024

Université Sorbonne Paris Nord

Vínculo: Professor Visitante, Enquadramento Funcional: Professora visitante