Gabriel de Morais Coutinho


Research areas:
  • Spectral graph theory
  • Quantum information
  • Optimization problems
  • Semidefinite programming
  • Equiangular lines
Degrees:

PhD, University of Waterloo, Canadá, 2014

Room: 4333C
Phone: 1483
gabriel@dcc.ufmg.br

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Last update: 2022/09/16


Current projects

2019 a AtualGrafos, matrizes, e a computação quântica
Projeto Universal Fapemig submetido em 2018, aceito em 2019, e com início de financiamento em 2022.
Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador), Vinícius Fernandes dos Santos, Thomás Jung Spier, Fernando Magno Quintão Pereira, Omar Paranaíba Vilela Neto.
2017 a AtualGrafos, matrizes, e a computação quântica
Neste projeto, estudaremos o problema fundamental de decidir qual é a configuração inicial ideal das partículas para obter um fim desejado. O sistema é modelado como um grafo, e a sua dinâmica quântica é determinada pela álgebra de uma matriz de adjacências do grafo. Surge então um problema de autovalores e autovetores inverso, cuja solução possibilita construir um grafo que atenda às propriedades exigidas pelo sistema quântico.
Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador).
2016 a AtualProgramação semidefinida e teoria algébrica de grafos
O projeto se destina a investigar como técnicas de programação semidefinida e da teoria algébrica de grafos podem ser utilizadas harmonicamente para obter resultados sobre otimização em grafos.
Integrantes: Marcel K. de Carli Silva (coordenador), Gabriel de Morais Coutinho.
2016 a AtualPasseios quânticos em grafos
O projeto se destina a estudar propriedades de passeios quânticos sob viés da teoria espectral de grafos. Métodos espectrais e combinatórios têm se mostrado muito eficazes na solução de questões motivadas pela teoria quântica da informação. Neste contexto, o projeto contempla diversos aspectos investigativos, desde o estudo de questões algorítmicas até a compreensão e formalização matemática das estruturas observadas.
Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador), ZHAN, H., GODSIL, CHRIS, ADA CHAN, Christino Tamon.

Current applied research projects

2021 a AtualPrograma Capacidades Analíticas do Ministério Público de Minas Gerais
O MPMG, por meio do Gabinete de Segurança e Inteligência, tem desenvolvido várias atividades no sentido de realizar, especialmente quando envolva grande volume de dados, a análise de dados e a produção de conhecimentos sobre políticas públicas, despesas públicas, indicadores sociais e investigações complexas, nas esferas cível e criminal. Neste sentido, tem sido desenvolvido o Programa Capacidades Analíticas, que se propõem a habilitar a realizar diagnósticos da despesa pública nos municípios mineiros de forma ágil e eficiente. Sob uma perspectiva tecnológica, o projeto vai construir e disponibilizar ferramentas digitais que irão agilizar a capacidade de análise e cruzamento de dados nas investigações. O Programa de Capacidades Analíticas do MPMG, em sua fase evolutiva, realizada em parceria com o Departamento de Ciência da Computação da Universidade Federal de Minas Gerais (DCC-UFMG), tem como objetivo projetar, implementar e manter operacional uma plataforma de processamento massivo de dados baseada no software Apache Spark e outros do seu ecossistema...
Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador), Jussara Marques de Almeida, Wagner Meira Jr, Dorgival Guedes, Raquel Melo, Fabrício Benevenuto, Gisele L. Pappa, Alberto Laender, José Marcos Nogueira, Anísio Lacerda, Adriano Veloso, Rodrygo Santos, Ana Paula Couto da Silva, Clodoveu Davis Jr, Marcos A Gonçalves, Raquel Prates, George Teodoro, Renato Vimieiro.
2021 a AtualInteligência Artificial Aplicada à Exploração de Petróleo na Camada Pré-Sal
A exploração de gás e óleo envolve uma gama de processos que exigem capacitações e expertises variadas, este projeto apresenta uma proposta de pesquisa de viabilidade de modelos envolvendo inteligência artificial em três linhas dentro deste grande tema: (i) Inversão física de rochas via dados sísmicos, (ii) identificação automática de ciclos por análises de séries temporais e sua utilizaçã na estratigrafia usando aprendizado de máquina e (iii) identificação de litofácies/petrofácies a partir de perfis de alta dimensão. Visando facilitar a nomenclatura são propostos para as linhas de pesquisa os acrônimos SÍSMICA, CICLOS e ELETRO, respectivamente.
Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador), Wagner Meira Jr, Adriano Veloso, George Teodoro, Erickson Rangel do Nascimento, Heitor Soares Ramos Filho, Alexandre Salles Cunha, Renato Ferreira, Gabriel Uhlein, Tiago Novo, Alexandre Uhlein, Aline Tavares Melo, Fabrício Calixto, Marcos Prates, Henrique Versieux, Ronald Dickman, Maurício Marengoni.
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Recent publications

Articles in journals

Quantum walks do not like bridges
2022. LINEAR ALGEBRA AND ITS APPLICATIONS.
A novel reconstruction attack on foreign-trade official statistics, with a Brazilian case study
2022. Proceedings on Privacy Enhancing Technologies.
Optimization of eigenvalue bounds for the independence and chromatic number of graph powers
2022. DISCRETE MATHEMATICS.
Dual Hoffman Bounds for the Stability and Chromatic Numbers Based on Semidefinite Programming
2021. SIAM JOURNAL ON DISCRETE MATHEMATICS.
Fractional revival and association schemes
2020. DISCRETE MATHEMATICS.
On the k-independence number of graphs
2019. DISCRETE MATHEMATICS.
Perfect state transfer in a spin chain without mirror symmetry
2019. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical.
Colouring the Normalized Laplacian
2019. ELECTRONIC NOTES IN THEORETICAL COMPUTER SCIENCE.
Algebras, Graphs and Thetas
2019. ELECTRONIC NOTES IN THEORETICAL COMPUTER SCIENCE.
Quantum walks and the size of the graph
2019. DISCRETE MATHEMATICS.
Quantum fractional revival on graphs
2019. DISCRETE APPLIED MATHEMATICS.
Discretization of continuous-time quantum walks via the staggered model with Hamiltonians
2019. Natural Computing.
A New Perspective on the Average Mixing Matrix
2018. ELECTRONIC JOURNAL OF COMBINATORICS.
Continuous-Time Quantum Walks in Graphs
2018. IMAGE - The Bulletin of the International Linear Algebra Society.
Pretty good state transfer between internal nodes of paths
2017. QUANTUM INFORMATION & COMPUTATION.
Perfect state transfer is poly-time
2017. QUANTUM INFORMATION & COMPUTATION.
Pretty good state transfer in qubit chains-The Heisenberg Hamiltonian
2017. JOURNAL OF MATHEMATICAL PHYSICS.
Equiangular lines and covers of the complete graph
2016. Linear Algebra and its Applications.
No Laplacian Perfect State Transfer in Trees
2015. SIAM Journal on Discrete Mathematics (Print).
Perfect state transfer on distance-regular graphs and association schemes
2015. Linear Algebra and its Applications.

Papers in conferences


Extended abstracts in conferences


Abstracts in conferences


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Current students

MS

Frederico Cançado Pereira. Quantum walks in finite and infinite paths. Início: 2022. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Flávia Moraes Simões. Interlacing techniques for graph deconstruction. Início: 2021. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Rafael Grandsire de Oliveira. Spectral bounds for the chromatic number. Início: 2019. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

PhD

Rodrigo Otávio Gonçalves Chaves. Aplicações de teoria dos grafos à computação quântica. Início: 2018. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

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