Escola prepara futuros líderes da pesquisa em Física

“Journeys”, curso do ICTP-SAIFR/IFT-Unesp com Instituto Perimeter (Canadá) para graduandos de alto desempenho, oferece formação de ponta, networking e a chance de cursar mestrado em conjunto com um instituto de excelência no exterior

Por Felipe Saldanha

Neste exato momento, alguns dos pesquisadores em Física propensos a se tornarem os mais importantes da próxima geração ainda estão cursando a graduação. Para aumentar as chances de sucesso em suas carreiras, é preciso identificá-los, oferecer oportunidades de aperfeiçoamento e envolvê-los em colaborações internacionais. É com este intuito que, em julho, o ICTP-SAIFR, o Instituto de Física Teórica (IFT) da Unesp e o Instituto Perimeter de Física Teórica (Canadá) realizaram a sexta edição do Journeys into Theoretical Physics.

A origem do Journeys remete às Jornadas da Física Teórica, evento realizado pelo IFT-Unesp nas últimas três décadas como forma de divulgar os trabalhos desse instituto – cujos alunos são todos de pós-graduação – para estudantes de graduação de São Paulo. No formato atual, o propósito inicial foi expandido e, agora, o Journeys busca alcançar alunos de toda a América Latina, tendo como um dos principais atrativos a oportunidade de ingresso em um mestrado internacional conjunto entre ICTP-SAIFR/IFT-Unesp e Perimeter. As inscrições para a próxima edição têm abertura prevista para o início de 2024.

O físico Pedro Vieira (foto à esquerda), coordenador da parceria Perimeter-SAIFR-IFT e professor em conjunto das duas instituições, explica que o Journeys procura alunos com desempenho excepcional em fim de curso e, por isso, impõe exigências desde o processo seletivo, que requer dos candidatos uma declaração de interesse, histórico escolar e cartas de recomendação de professores. Estudantes de fora da cidade de São Paulo podem solicitar ajuda de custo, que cobre hospedagem, transporte e alimentação.

A programação do Journeys, ofertada por professores do ICTP-SAIFR/IFT-Unesp e do Perimeter, cobre quatro tópicos de Física Teórica em nível básico, de modo um pouco menos avançado que as escolas tradicionalmente promovidas pelo ICTP-SAIFR, mas com temas que avançam o currículo da graduação (leia mais no box ao fim deste texto). Após cinco dias de palestras, os alunos são submetidos a dois dias de rigorosos exames escritos, que funcionam tanto como ferramenta de aprendizado quanto mecanismo de seleção para o mestrado internacional. Em 2023, os selecionados para esse mestrado foram Francisco Divi, do Instituto Balseiro, na Argentina; Matheus Balisa Pauliquevis, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP); e Levy Bruno do Nascimento Batista, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP).

Para Vieira, o Journeys amplifica o “grau da colaboração” entre ICTP-SAIFR/IFT-Unesp e Perimeter ao ir além de um simples memorando de entendimento e proporcionar a formação de uma “massa crítica”. Ele ainda destaca que o Journeys proporciona vantagens para todos os envolvidos. Para o ICTP-SAIFR/IFT-Unesp, por atrair “esses alunos que seria muito difícil atrair de outra forma, que são de fato de topo e iriam para outras universidades de topo”. Para o Perimeter, que recebe estudantes que costumam ficar entre os melhores da instituição canadense. E para os próprios alunos, que “não têm acesso a nenhum mecanismo para se distinguirem como têm nesta escola”.

Lua Figueiredo (esq.) e Dario Escriba (dir.): alunos do Journeys fazem networking e se aprofundam em tópicos diversos

O Journeys é igualmente uma oportunidade de fazer networking. Vieira conta que os alunos são encorajados a “ir bater à porta das pessoas enquanto aqui estão para descobrir potenciais supervisores para o futuro”. Aproximar-se de professores reconhecidos na área, do Brasil e da América Latina, foi justamente um dos motivos para a graduanda do IFUSP Lua Figueiredo ter optado por participar da escola por dois anos consecutivos. Ela ainda aproveitou o evento para se aprofundar em matérias com as quais não é tão familiarizada e “ver o que se faz nas outras áreas”.

Motivos semelhantes trouxeram ao Journeys, também pela segunda vez, o graduando Dario Escriba, da Universidade Nacional Maior de São Marcos (Peru). Ele afirma que os tópicos abordados na escola não costumam ser discutidos nos países em desenvolvimento. O estudante considerou o conteúdo como denso e difícil de “resumir e revisar” em poucas horas de aula, mas apontou como “muito útil” a disponibilização das gravações no YouTube.

Vieira aponta que o Journeys estabelece “uma noção de grupo entre os alunos, porque serão os futuros líderes da Física da América Latina” e muitas vezes vão se conhecer pela primeira vez no evento, o que “vai certamente ter um impacto no futuro, de criar um sentido de comunidade e um sentido de colaboração”. Assim, é possível que estudantes como Figueiredo e Escriba se tornem, dentro de alguns anos, coordenadores de algumas das escolas avançadas do ICTP-SAIFR.

Felipe Saldanha é jornalista de ciência do ICTP-SAIFR com bolsa Fapesp.

INTRODUÇÕES E APROFUNDAMENTOS

Tópicos abordados na escola unem o básico às discussões mais contemporâneas da Física Teórica

 

Introdução à supersimetria

Nathan Berkovits, ICTP-SAIFR / IFT-Unesp

Formulada há 50 anos como uma generalização das simetrias de espaço-tempo, mas com novas coordenadas para além das quatro mais conhecidas (as três dimensões espaciais e uma temporal), a supersimetria – aplicada à gravidade – “parece ser a única maneira para unificar a Relatividade Geral com Mecânica Quântica sem encontrar inconsistências”, aponta Berkovits. “Mas, até agora, os experimentos não encontraram evidências para essa nova simetria. Então ainda está incerto se a supersimetria vai ser relevante para entender a Física do nosso universo”.

 

Aprendizado de máquina para matéria quântica

Juan Carrasquilla, Instituto Vector para Inteligência Artificial (Canadá)

Avanços na inteligência artificial (IA) estão revolucionando as ciências da natureza em geral e a Física em particular, com ferramentas para facilitar a compreensão de fenômenos naturais mais precisas que as técnicas tradicionais. No caso específico da matéria quântica, “a IA desempenha um papel fundamental no tratamento de grandes volumes de dados por meio do reconhecimento de padrões, produzindo insights mais profundos a partir de dados experimentais de imagens eletrônicas”, explica Carrasquilla. Para o pesquisador, a união entre IA e Física “abre novos caminhos de exploração, permitindo-nos enfrentar problemas complexos de forma mais eficiente”.

 

Introdução ao efeito Hall quântico

Yin-Chen He, Instituto Perimeter de Física Teórica (Canadá)

“O efeito Hall quântico é um belo exemplo de como os sistemas do mundo real podem exibir fenômenos quânticos notáveis em escala macroscópica, contrastando com o reino microscópico usual onde ocorrem fenômenos quânticos”, diz He. De acordo com o pesquisador, este efeito está envolvido em ideias e subcampos de Física e Matemática que estão na vanguarda da pesquisa. Entre as suas potenciais aplicações tecnológicas, está “a construção de computadores quânticos livres de erros, conhecidos como computadores quânticos topológicos. Este campo ainda é uma área de pesquisa ativa e contínua”, conclui He.

 

Problemas em aberto na Física de Partículas

Ricardo Matheus, IFT-Unesp

Neste curso, Matheus parte de algo bem estabelecido na Física, o modelo padrão, que combina dois dos pilares fundamentais da Física contemporânea – a quântica e a relatividade – para descrever “não somente as partículas subatômicas (de que tudo que vemos é feito) mas também suas interações, dando assim conta das três forças fundamentais que importam neste mundo pequenino”. A partir daí, segundo o pesquisador, “podemos discutir também tudo aquilo que ele não explica: a massa dos neutrinos e a matéria escura, ambos problemas ainda sem solução”.