Strong atom-light interactions along nanostructures: Transition from free-space to nanophotonic interfaces

An exciting frontier in quantum information science is the integration of otherwise "simple'' quantum elements into complex quantum networks. The laboratory realization of even small quantum networks enables the exploration of physical systems that have not heretofore existed in the natural world. Within this context, there is active research to achieve nanoscale quantum optical circuits, for which atoms are trapped near nano-scopic dielectric structures and "wired'' together by photons propagating through the circuit elements. Single atoms and atomic ensembles endow quantum functionality for otherwise linear optical circuits and thereby enable the capability of building quantum networks component by component. Toward these goals, we have experimentally investigated three different systems, from conventional to rather exotic systems : free-space atomic ensembles, optical nano fibers, and photonics crystal waveguides. First, we demonstrate measurement-induced quadripartite entanglement among four quantum memories. Next, following the landmark realization of a nanofiber trap, we demonstrate the implementation of a state-insensitive, compensated nanofiber trap. Finally, we reach more exotic systems based on photonics crystal devices. Beyond conventional topologies of resonators and waveguides, new opportunities emerge from the powerful capabilities of dispersion and modal engineering in photonic crystal waveguides. We have implemented an integrated optical circuit with a photonics crystal waveguide capable of both trapping and interfacing atoms with guided photons, and have observed the collective effect, superradiance, mediated by the guided photons. These advances provide an important capability for engineered light-matter interactions, enabling explorations of novel quantum transport and quantum many-body phenomena.

Representações sociais da Aids para pessoas que vivem com HIV e suas interfaces cotidianas

O presente estudo teve como objetivo descrever o conteúdo das representações sociais acerca da Aids para os usuários soropositivos em acompanhamento ambulatorial da rede pública de saúde e analisar a interface das representações sociais da Aids com o cotidiano dos indivíduos que vivem com o HIV, especialmente no que concerne à sua organização e ao processo de adesão ao tratamento. Trata-se de um estudo exploratório-descritivo, pautado na abordagem qualitativa e orientado pela Teoria das Representações Sociais. Os sujeitos consistiram em 30 usuários em acompanhamento ambulatorial de um Hospital Público Municipal localizado na cidade do Rio de Janeiro referenciado para clientes soropositivos ao HIV/Aids. Os dados foram coletados por meio de entrevista e analisados através da análise de conteúdo. Como resultados, emergiram 6 categorias, quais sejam: Elementos de memória da Ancoragem da Aids na sociedade e o seu processo de transformação, onde foi explicitada a ancoragem da Aids no outro, na África, no macaco, no homossexual e uma nova ancoragem apresentada consiste na cronicidade do diabetes, deixando a síndrome de ser sinônimo de morte; Transmissão e Prevenção da Aids segundo as pessoas que convivem com a síndrome, na qual os sujeitos apresentaram quase todas as formas cientificamente comprovadas quanto aos meios de transmissão do vírus HIV; O cotidiano dos indivíduos soropositivos permeado pelo processo de vulnerabilidade ao HIV, no âmbito do qual entende-se que o reconhecimento do risco individual frente à epidemia irá influenciar, sobretudo, as práticas e os comportamentos das pessoas; Discriminação e ocultamento no conviver com o HIV, onde se apresenta como estratégias de sobrevivência social o ocultamento do estado de soropositividade ao HIV. Assim, podem continuar a vida como pessoas consideradas normais, sem serem acusadas e discriminadas, sejam no âmbito familiar, social ou no trabalho; além disso, os sujeitos do estudo declararam que eram preconceituosos antes do diagnóstico; o processo de adesão ao tratamento na cotidianidade de indivíduos soropositivos, observando-se, nesta categoria, que um dos grandes motivadores da adesão ao tratamento consiste no fato dos usuários acreditarem no resultado positivo da terapêutica; o enfrentamento cotidiano experiênciado pelos sujeitos que convivem com o HIV, onde a forma como os sujeitos organizam o seu cotidiano para enfrentar e conviver com o HIV reflete diretamente em suas atitudes e em suas práticas, tanto no processo da adesão, como nas relações sociais (o outro) e, principalmente, na relação individual (o eu). Conclui-se que a representação social da Aids apresenta-se multifacetada e dependente do contexto histórico e social no qual o indivíduo está inserido, seus valores, cultura, nível de informação e conhecimento.

Neural Prosthetics and Parietal Cortex

In the last decade, research efforts into directly interfacing with the neurons of individuals with motor deficits have increased. The goal of such research is clear: Enable individuals affected by paralysis or amputation to regain control of their environments by manipulating external devices with thought alone. Though the motor cortices are the usual brain areas upon which neural prosthetics depend, research into the parietal lobe and its subregions, primarily in non-human primates, has uncovered alternative areas that could also benefit neural interfaces. Similar to the motor cortical areas, parietal regions can supply information about the trajectories of movements. In addition, the parietal lobe also contains cognitive signals like movement goals and intentions. But, these areas are also known to be tuned to saccadic eye movements, which could interfere with the function of a prosthetic designed to capture motor intentions only. In this thesis, we develop and examine the functionality of a neural prosthetic with a non-human primate model using the superior parietal lobe to examine the effectiveness of such an interface and the effects of unconstrained eye movements in a task that more closely simulates clinical applications. Additionally, we examine methods for improving usability of such interfaces.

The parietal cortex is also believed to contain neural signals relating to monitoring of the state of the limbs through visual and somatosensory feedback. In one of the world’s first clinical neural prosthetics based on the human parietal lobe, we examine the extent to which feedback regarding the state of a movement effector alters parietal neural signals and what the implications are for motor neural prosthetics and how this informs our understanding of this area of the human brain.

Visual pattern recognition network: Its training algorithm and its optoelectronic architecture

A visual pattern recognition network and its training algorithm are proposed. The network constructed of a one-layer morphology network and a two-layer modified Hamming net. This visual network can implement invariant pattern recognition with respect to image translation and size projection. After supervised learning takes place, the visual network extracts image features and classifies patterns much the same as living beings do. Moreover we set up its optoelectronic architecture for real-time pattern recognition. (C) 1996 Optical Society of America

Double refraction and reflection of sequential crystal interfaces with arbitrary orientation of the optic axis and application to optimum design

The general formulation of double refraction or internal double reflection for any directions of incidence and arbitrary orientation of the optic axis in a uniaxial crystal is analysed in terms of Huygens' principle. Then double refraction and double reflection along the sequential interfaces in a crystal are discussed. On this basis, if the parameters of the interface are chosen appropriately, the range of angular separation between the ordinary ray and extraordinary ray can be much greater, It is useful for crystal element design. Finally, as an example, an optimum design of the Output end interface for a 2 x 2 electro-optic switch is given.

O ser negro à vista: construção verbo-visual do negro na propaganda impressa

Esta tese destina-se a desenvolver estudo semiótico de propagandas impressas em que a pessoa negra é posta em presença. Investiga-se como a propaganda veiculada em revista, mediante seleção e combinação sígnicas, efetiva a construção da imagem verbo-visual do negro, tendo em vista o produto anunciado e os projetos comunicativos do enunciador e, assim, como finda por ratificar ou (re)elaborar significados sociais acerca desse sujeito. Pautando-se na Semiótica de Charles Sanders Peirce e tendo por suporte, fundamentalmente, a Teoria da Iconicidade Verbal de Simões (2009), a pesquisa aborda todos os signos verbais e não verbais em diálogo, como dotados de potencial icônico, não só revelador dos projetos de texto, como também ativador de interpretações/leituras e, ainda, delineador de sentidos, posteriormente cristalizados e convertidos em significados imanentes aos signos e aos objetos reportados. Por ter, como material constitutivo do corpus, textos elaborados em linguagem mista, a pesquisa propõe a aplicação da Teoria da Iconicidade Verbal ao universo dos signos lato sensu. O debate apresenta o texto de propaganda como excelente material, não só para implementar os estudos de História e Cultura Afro-brasileiras, como prevê a Lei 10.639/03, como também para subsidiar o ensino de língua portuguesa, com ênfase para os estudos sobre leitura e produção textual, para que se forme sujeito dotado de habilidades que lhe permitam reconhecer no verbal e no não verbal a revelação e a geração de sentidos sociais

Stability of Electrode-Electrolyte Interfaces during Charging in Lithium Batteries

In this thesis we study the growth of a Li electrode-electrolyte interface in the presence of an elastic prestress. In particular, we focus our interest on Li-air batteries with a solid electrolyte, LIPON, which is a new type of secondary or rechargeable battery. Theoretical studies and experimental evidence show that during the process of charging the battery the replated lithium adds unevenly to the electrode surface. This phenomenon eventually leads to dendrite formation as the battery is charged and discharged numerous times. In order to suppress or alleviate this deleterious effect of dendrite growth, we put forth a study based on a linear stability analysis. Taking into account all the mechanisms of mass transport and interfacial kinetics, we model the evolution of the interface. We find that, in the absence of stress, the stability of a planar interface depends on interfacial diffusion properties and interfacial energy. Specifically, if Herring-Mullins capillarity-driven interfacial diffusion is accounted for, interfaces are unstable against all perturbations of wavenumber larger than a critical value. We find that the effect of an elastic prestress is always to stabilize planar interfacial growth by increasing the critical wavenumber for instability. A parametric study results in quantifying the extent of the prestress stabilization in a manner that can potentially be used in the design of Li-air batteries. Moreover, employing the theory of finite differences we numerically solve the equation that describes the evolution of the surface profile and present visualization results of the surface evolution by time. Lastly, numerical simulations performed in a commercial finite element software validate the theoretical formulation of the interfacial elastic energy change with respect to the planar interface.

Interfaces e lacunas na assistência prestada ao adolescente soropositivo

O objetivo desta dissertação foi estudar as várias interfaces e possíveis insuficiências no atendimento prestado aos adolescentes que vivem com HIV / AIDS. Assim, a área de pesquisa concentrou-se em algumas unidades de saúde da área do Rio de Janeiro - Programa municipal 2.2. O primeiro capítulo descreve um esboço histórico da formação do Estado moderno e as bases para a política social sustentável do Estado capitalista contemporâneo culminando com a análise da construção de um modelo de proteção social no Brasil, depois dos anos trinta. Desta forma, o Estado é visto como uma área atravessada por paradoxal interesses conflitantes e as políticas sociais, administradas no interior do estado, sendo fruto de processos históricos, econômicos e políticos. No segundo capítulo, os problemas da política de saúde no Brasil são discutidos, enfocando as orientações das políticas sobre a AIDS e a adolescência. Em primeiro lugar, os aspectos históricos sobre as políticas de AIDS são analisados e, em seguida, há uma investigação do conceito de adolescência e os princípios norteadores do Estatuto da Criança e do Adolescente e do Programa Saúde do Adolescente. No terceiro capítulo o material coletado na pesquisa por profissionais de saúde é analisado e relacionado com o estudo documental com a crítica das políticas destinadas. A conclusão mostra que, apesar de todo o progresso clínico e / ou farmacológico para o tratamento de pessoas vivendo com AIDS e na formulação de políticas públicas para garantir os direitos, os adolescentes precisam de espaços de boas-vindas nas relações sociais, onde nem a família, a religião, a escola e seus pares estão preparados para essa proximidade. Outra questão importante é a incapacidade dos profissionais de saúde para lidar com os vários aspectos da doença. Contas de contenção e abuso são comuns, revelando que as unidades de saúde nem sempre desenvolvem o seu potencial para cuidar.