ASTROFÍSICA, GRAVITAÇÃO E OBJETOS COMPACTOS
Esta linha de pesquisa tem como objetivo investigar os fenômenos físicos associados à estrutura, dinâmica e evolução do universo, com ênfase nos processos governados pela gravitação em escalas cósmicas e na natureza dos objetos compactos, como estrelas de nêutrons, buracos negros e anãs brancas. Essa abordagem integra teoria, observação e simulação numérica para explorar questões fundamentais sobre a formação e propriedades desses objetos, suas interações com o ambiente e os efeitos das ondas gravitacionais, contribuindo para o entendimento da física em condições extremas e os limites das teorias gravitacionais.
COMPUTAÇÃO E INFORMAÇÃO QUÂNTICA
Esta linha de pesquisa tem como objetivo explorar os princípios da mecânica quântica para o processamento e transmissão de informações, investigando algoritmos, protocolos e sistemas que superem as limitações clássicas. Focaliza o desenvolvimento de computação quântica, criptografia quântica e tecnologias correlatas, bem como a modelagem de fenômenos físicos utilizando sistemas quânticos. Além disso, busca compreender as implicações fundamentais do entrelaçamento, superposição e coerência quântica, com aplicações potenciais em áreas como otimização, inteligência artificial e comunicações seguras.
FÍSICA COMPUTACIONAL
Esta linha de pesquisa tem como objetivo desenvolver e aplicar métodos numéricos, algoritmos e técnicas computacionais para investigar sistemas físicos complexos em diferentes áreas da física. Abrange desde a modelagem de fenômenos microscópicos, como interações atômicas e moleculares, até processos macroscópicos, como dinâmica de fluidos e física de materiais, permitindo a simulação e análise de sistemas que são difíceis ou impossíveis de estudar experimentalmente ou analiticamente. Além disso, busca avançar no entendimento fundamental e fornecer ferramentas para resolver problemas científicos e tecnológicos em uma ampla gama de contextos.
FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Esta linha de pesquisa tem como objetivo estudar as propriedades físicas de materiais sólidos, investigando sua estrutura, dinâmica e comportamento em nível atômico e macroscópico. Focaliza fenômenos como condução elétrica, magnetismo, propriedades ópticas e térmicas, além de explorar materiais avançados como semicondutores, supercondutores e cristais fotônicos. Essa área combina teoria, experimentação e simulação para compreender as interações fundamentais que determinam as propriedades dos materiais, visando tanto o avanço do conhecimento científico quanto o desenvolvimento de aplicações tecnológicas em dispositivos eletrônicos, fotônicos e energéticos.
TEORIA DE CAMPOS E PARTÍCULAS
Esta linha de pesquisa tem como objetivo investigar os fundamentos das interações fundamentais da natureza por meio das teorias de campos quânticos e suas aplicações na física de partículas elementares. Focaliza o estudo das forças que regem o universo, incluindo eletromagnetismo, interações nucleares fortes e fracas e gravidade, além de explorar o comportamento de partículas subatômicas em escalas microscópicas e energias extremas. A pesquisa abrange desde o desenvolvimento teórico de modelos e simetrias até a análise de dados experimentais em aceleradores, contribuindo para a compreensão do Modelo Padrão, física além dele e aspectos fundamentais da realidade física.