---

Informações resumidas do Currículo Lattes

Currículo Lattes atualizado em 22/08/2026

Nome em citações bibliográficas: COUTINHO, G. M.;COUTINHO, G.;COUTINHO, GABRIEL;DE MORAIS COUTINHO, GABRIEL

---

Projetos de pesquisa em andamento

2025 a Atual	Algebraic combinatorics and semidefinite optimization: interfaces and applications to quantum computing Este projeto contempla problemas que se situam na interseção entre três áreas da teoria da computação e matemática: combinatória algébrica, otimização semidefinida, e computação quântica. O objeto matemático que facilita o diálogo entre as áreas é o de um grafo: ao modelar sistemas de interação entre entidades, clássicas ou quânticas, as propriedades algébricas da matriz de adjacências, dos polinômios ou das simetrias associados ao grafo irão determinar propriedades do sistema. Essas propriedades podem ser postas como problemas de otimização combinatória, e então surjem problemas cujas relaxações ou restrições naturais são apresentadas como condições de certas matrizes serem positivas semidefinidas. Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador).
2025 a Atual	Métodos geométricos aplicados a problemas de coloração e particionamento em grafos Este projeto contempla problemas que se situam na interseção entre três áreas da teoria da computação e matemática: combinatória algébrica, programação semidefinida, e otimização combinatória. Comum a todos eles é o uso de métodos geométricos para obter interpretações úteis acerca dos objetos, muitas vezes levando ao estabelecimento de bons limitantes ou de algoritmos de aproximação para problemas computacionalmente intratáveis. Alguns dos nossos problemas também serão inspirados por questões oriundas da teoria quântica de informação. Os principais problemas que iremos abordar dizem respeito a particionar um grafo de acordo com métricas, por exemplo, maximizar ou minimizar o número de arestas entre as partes, possivelmente normalizando pela densidade das partes. Nestes exemplos, é comum que os problemas sejam NP-difícies, mas muitas vezes o uso de representações geométricas dos vértices construídas por meio de autoespaços ou otimização semidefinida permite a obtenção de boas aproximações para os problemas de particionamento, utilizando a distância geométrica como balizadora da formação das partes. Apesar de a interação entre combinatória algébrica e otimização semidefinida ser relativamente antiga -- resultados clássicos apresentam limitantes espectrais para parâmetros combinatórios, e sobre os quais é possível realizar otimização semidefinida, com consequências geométricas e algorítmicas -- temos observado um largo campo de problemas ainda não explorados, e cuja a interpretação do problema como um problema de otimização da representação geométrica pode permitir novos insights. As aplicações para computação quântica são mais recentes, e em particular, teoria algébrica dos grafos aplicada a informação quântica é a subárea majoritária de pesquisa do proponente. Este projeto vista financiar o grupo de pesquisa do coordenador, que hoje conta com 2 pós-doutorados, 3 alunos de doutorado, 5 de mestrado, e 2 de iniciação científica. Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador).
2025 a Atual	Paradigmas quânticos e potenciais aplicações ao mercado financeiro Este é um projeto de financiamento de pesquisa nas áreas de computação quântica, informação quântica e comunicação quântica, norteado por demandas em setores estratégicos ao Banco Inter, e tem como principal objetivo explorar o potencial de paradigmas quânticos de computação e comunicação para resolver problemas complexos e de alta dimensionalidade, que são difíceis de tratar com sistemas clássicos. Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador), Cristiano Arbex Valle, Gilberto Medeiros Ribeiro, Reinaldo Vianna.
2023 a Atual	Espectro de grafos, informação quântica e otimização cônica Um grafo modela um sistema quântico, e suas propriedades espectrais são fundamentais para determinar o comportamento observado. A interrelação entre a combinatória do grafo e o seu espectro se manifesta nos fenômenos quânticos e no comportamento dos seus estados. Este projeto se propõe a estudar essa interrelação, assim como a aplicação de técnicas de otimização cônica para seu estudo. Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador).
2023 a Atual	Espectro de grafos e modelos quânticos de clusterização Projeto do Edital 015/2022 - Pesquisador Visitante Especial, da FAPEMIG. Promove colaboração entre o grupo de pesquisa local e a pesquisadora Aida Abiad, da Eindhoven University of Technology, para estudo de métodos espectrais aplicados a problemas de clusterização em grafos. O projeto conta com financiamento para um pósdoc, além de recursos para visitas entre o grupo local e os Países Baixos. Integrantes: Gabriel de Morais Coutinho (coordenador), Aida Abiad, Krystal Guo, Paula Mendes Soares Fialho.
2023 a Atual	Aplicações Industriais da Computação Quântica A computação quântica está em um momento de transição no qual já podemos visualisar aplicações práticas, porém ainda sem trazer resultados concretos, já que os computadores quânticos disponíveis têm um taxa de erro muito alta. Este é o ponto certo para um tipo de pesquisa científica que analise o potencial prático desta área. O projeto ?Aplicações Industriais da Computação Quântica? se encaixa neste contexto, juntando uma rede de pesquisadores que pode contribuir com o conhecimento teórico nas áreas de aprendizagem de máquina, otimização, teoria de grafos, algoritmos e computação de alto desempenho com pesquisadores do Senai- Cimatec lidando diretamente com as necessidades da indústria brasileira em recursos computacionais, que extrapolam o que os supercomputadores podem oferecer. As respostas para estas necessidades requerem pesquisa de ponta em software quântico, já disponíveis nas Universidades e centros de pesquisas brasileiros, de encontro com os problemas específicos delineados pelas empresas.. Integrantes: Renato Portugal (coordenador), Gabriel de Morais Coutinho.
2019 a Atual	Grafos, 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.

Projetos de desenvolvimento em andamento

2021 a Atual

Programa 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: Wagner Meira Jr (coordenador), Gabriel de Morais Coutinho, Jussara Marques de Almeida, 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 Atual

Inteligência 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: Wagner Meira Jr (coordenador), Gabriel de Morais Coutinho, 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.

Veja todos os projetos no Currículo Lattes

---

Últimas publicações

Artigos em periódicos

Semidefinite Programming Bounds on Fractional Cut-Cover and Maximum 2-SAT for Highly Regular Graphs
2026. MATHEMATICS OF OPERATIONS RESEARCH.
The spectrum of symmetric decorated paths
2025. LINEAR ALGEBRA AND ITS APPLICATIONS.
A connection between the A-spectrum and Lovász theta number
2025. LINEAR ALGEBRA AND ITS APPLICATIONS.
Unsupervised hierarchical sequence stratigraphy framework of carbonate successions
2025. Artificial Intelligence in Geosciences.
No perfect state transfer in trees with more than 3 vertices
2024. JOURNAL OF COMBINATORIAL THEORY SERIES B.
Unexpected averages of mixing matrices
2024. QUANTUM INFORMATION PROCESSING (DORDRECHT. ONLINE).
Selected open problems in continuous-time quantum walks
2024. Special Matrices.
Spectral upper bounds for the Grundy number of a graph
2024. DISCRETE MATHEMATICS.
Why and how to add direction to a quantum walk
2023. QUANTUM INFORMATION PROCESSING (DORDRECHT. ONLINE).
Quantum walks in the normalized Laplacian
2023. LINEAR & MULTILINEAR ALGEBRA.
Irrational Quantum Walks
2023. Siam Journal On Applied Algebra And Geometry.
Constructing high-resolution stratigraphic frameworks by the application of signal analysis techniques: Example of Balbuena IV sequence, Yacoraite formation, Salta Basin
2023. MARINE AND PETROLEUM GEOLOGY.
Strong cospectrality in trees
2023. Algebraic Combinatorics.
Optimization of eigenvalue bounds for the independence and chromatic number of graph powers
2022. DISCRETE MATHEMATICS.
A novel reconstruction attack on foreign-trade official statistics, with a Brazilian case study
2022. Proceedings on Privacy Enhancing Technologies.
Fundamentals of fractional revival in graphs
2022. LINEAR ALGEBRA AND ITS APPLICATIONS.
Quantum walks do not like bridges
2022. LINEAR ALGEBRA AND ITS APPLICATIONS.
Dual Hoffman Bounds for the Stability and Chromatic Numbers Based on Semidefinite Programming
2021. SIAM JOURNAL ON DISCRETE MATHEMATICS.
Quantum fractional revival on graphs
2019. DISCRETE APPLIED MATHEMATICS.
Pretty good state transfer in qubit chains-The Heisenberg Hamiltonian
2017. JOURNAL OF MATHEMATICAL PHYSICS.
Perfect state transfer on distance-regular graphs and association schemes
2015. Linear Algebra and its Applications.

Trabalhos completos em congressos

Resumos expandidos em congressos

Resumos em congressos

Quantum compact graphs
2025. Congresso Nacional de Matemática Aplicada e Computacional.
Primal-dual inequalities for the approximate maximum-cut value of graphs in homogeneous coherent configurations
2025. Congresso Nacional de Matemática Aplicada e Computacional.

Veja todas as publicações no Currículo Lattes

---

Orientações em andamento

Mestrado

Danilo Gomes Vomlel. Petrocycle. Início: 2025. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Matheus Aquino Motta Antunes. Quantum machine learning. Início: 2023. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

Doutorado

Francielle Alves Rodrigues. Variantes do número de independência e limitantes espectrais. Início: 2025. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Pedro Vinicius Ferreira Baptista. Search in quantum walks. Início: 2024. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Frederico Cançado Pereira. Equitable partitions. Início: 2023. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Emanuel Juliano Morais Silva. Spectra of trees. Início: 2023. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

Veja todas as orientações no Currículo Lattes

---