Linhas de pesquisa
Nosso trabalho se concentra em:
- fontes sintonizáveis de fótons únicos integradas a circuitos fotônicos,
- integração de materiais 2D a circuitos fotônicos para novas funcionalidades e ganho de eficiência,
- desenvolvimento de eletrônica de controle de circuitos fotônicos programáveis para informação quântica,
- novas arquiteturas e algoritmos para circuitos fotônicos programáveis com aplicações em informação quântica e inteligência artificial.
Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCTs)
O que é um INCT? Os Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia são grandes redes de pesquisa criadas por um programa nacional lançado em 2008 pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e pelo CNPq, com a participação posterior da CAPES e das fundações estaduais de amparo à pesquisa. Cada INCT reúne uma instituição sede e laboratórios e grupos de outras instituições em torno de um tema estratégico, com recursos para pesquisa, infraestrutura, formação de estudantes e jovens pesquisadores e cooperação internacional. A chamada mais recente, de 2024, aprovou 143 novos institutos.
Participo, como integrante, de três INCTs:
- INCT Computação Quântica Aplicada (INCT-CQA), desde 2026. Rede que busca a vantagem quântica por meio de métodos de inteligência artificial. Entre seus objetivos estão o desenvolvimento de um chip fotônico nacional para o processamento de algoritmos de aprendizado de máquina, clássicos ou quânticos, e a formação de doutores, mestres e graduados em computação quântica e inteligência artificial.
- Dentro do INCT-CQA, nosso grupo lidera um projeto de pesquisa sobre interferômetros programáveis recirculantes, congregando pesquisadores da Unicamp, Universidade Federal Fluminense, Universidade Federal de Pernambuco e University of Rochester.
- INCT Dispositivos Quânticos (INCT-DQ), desde 2026. Instituto nacional dedicado ao desenvolvimento de dispositivos para tecnologias quânticas.
- No INCT-DQ nosso objetivo é avançar no estudo das propriedades de materiais 2D que podem contribuir para uma nova geração de dispositivos fotônicos para informação quântica.
- INCT NAMITEC – Nano e Microeletrônica para tecnologias habilitadoras, desde 2022. Ampla rede de colaboração em micro e nanofabricação para tecnologias habilitadoras, como inteligência artificial, Internet das Coisas e materiais avançados. Seus dispositivos incluem fotônica integrada e qubits, e a rede colabora com a indústria e com centros internacionais como IMEC, CEA/LETI e NXP Semiconductors.
- Neste INCT, nosso papel é avançar estudos a respeito da integração heterogênea de materiais 2D a dispositivos fotônicos para aplicações quânticas e em inteligência artificial.
Projetos financiados anteriores
- Desenvolvimento de controlador para processadores fotônicos de informação quântica (2022–2026, CNPq; coordenador). Desenvolvemos um protótipo de controlador para interferômetros integrados programáveis, que podem ser usados como processadores fotônicos de informação quântica. O controlador atua sobre os moduladores de fase que programam o interferômetro, e inclui rotinas de calibração e de conversão da programação definida pelo usuário nas fases aplicadas por cada modulador.
- 2D heterostructures for integrated on-demand single photon sources (2019–2023, Air Force Office of Scientific Research, EUA; coordenador). O objetivo era fabricar fontes de fótons únicos integradas a circuitos fotônicos planares, com fótons emitidos por heteroestruturas de materiais 2D e estresse mecânico usado para induzir regiões de emissão de fótons únicos.