Na Física, o conceito markoviano significa a perda ou o esquecimento de algo. Mas os estudantes do Programa de Pós-Graduação em Física (PPGF) da Universidade Federal de Alagoas (Ufal), Carlos Antunes e Jefferson da Rocha, deram um passo além e estudaram o conceito e publicaram um artigo no Journal of Optics, periódico científico de destaque internacional, com uma pesquisa inovadora sobre o tema, contribuindo para que o conhecimento desenvolvido na universidade não caia em esquecimento.

Os pós-graduandos estudaram os efeitos não markovianos na dinâmica da luz em guias de onda, algo novo na área e que serve como base para estudos atuais sobre o tema. Jefferson, que atualmente é doutorando do PPGF, explicou que o objetivo foi utilizar um modelo simples, mas extrair o máximo de matemática e física possível.

“Guia de onda é basicamente um tubo pelo qual você vai fazer passar luz de uma forma lenta, como se fosse uma fibra óptica. Então, como o nosso modelo é teórico, a gente idealizou matematicamente um guia de onda, colocou luz sobre ele, inclusive com perda, ou seja, um vazamento nesse tubo”, disse o doutorando.

O diferencial do trabalho está na ideia de que essa luz que sai do sistema não é simplesmente perdida, ela pode retornar. Em outras palavras, parte da luz que vaza pode se propagar ao redor do guia de onda e, em determinado momento, ser readmitida, devolvendo energia ao sistema.

“Esse comportamento está ligado ao conceito de dinâmica não markoviana, em que o sistema ‘tem memória’. Diferente de processos em que tudo que sai é definitivamente perdido, aqui há uma chance de retorno, o que torna o modelo relevante para pesquisas atuais, especialmente nas áreas de computação e informação quântica”, destacou Jefferson.

Carlos, mestrando do programa, acrescentou: “A gente focou em modelar um único guia de onda, algo que não tinha na literatura, acoplado a um meio externo. Nesse modelo, além da luz sair, o que é mais comum, você também pode readmitir essa luz. E é justamente essa capacidade de reentrada que caracteriza a não marcovianidade”.

Produção relevante e inovadora

Os pós-graduandos desenvolveram, escreveram e editaram o trabalho sozinhos, reforçando que a nota 6 de excelência internacional atribuída ao PPGF pela Avaliação Quadrienal 2021–2024, realizada pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), reflete a capacidade dos discentes da universidade de produzir ciência relevante e inovadora, tornando-se, inclusive, referência.

Sobre fazer parte de um programa de pós-graduação com excelência internacional, Jefferson destacou que isso funciona como um incentivo para buscar cada vez mais qualidade em suas produções acadêmicas. “Não queríamos fazer algo, digamos, arrumadinho, mas buscamos entender como se trabalha na literatura e estudar o máximo possível do sistema, e, para isso, usamos todas as ferramentas disponíveis”, afirmou.

O doutorando contou que a parceria com Carlos surgiu do interesse de ambos por guias de onda e que, da ideia inicial até a conclusão do artigo, foram dez dias de estudos intensos. “A gente fez uma revisão bem intensa, passamos um dia inteiro, da tarde até meia-noite, procurando problemas. Conseguimos concluir em oito dias, mas depois começamos uma revisão mais pesada. A revisão geral foi feita inteiramente pelo Carlos. Ele fez algumas simulações, já que, além de aluno do Instituto de Física, também é da computação, então tinha métodos melhores que os meus nessa parte. Ele conseguiu revisar a parte gráfica, e vimos que havia compatibilidade com o modelo”, disse.

Carlos mencionou que este foi seu primeiro artigo e que, entre o nervosismo de dar errado e a expectativa pela conclusão, o trabalho conquistou aprovação internacional. Para ele, a maior surpresa foi a rapidez do processo.

“Eles pediram mais ajustes no padrão de escrita da revista, nada relacionado ao modelo em si. Isso deu uma certa tranquilidade. A gente corrigiu, reenviou e, cerca de uma semana depois, recebemos um aceite provisório. O artigo foi disponibilizado no site em PDF para possíveis questionamentos. Ninguém questionou e, depois, veio a publicação final. E eu estou muito feliz, eu não tinha noção de que isso era algo tão significativo”, comemorou.

O artigo publicado pelos estudantes está disponível no site oficial da Journal of Optics, para acessar basta clicar aqui.