é Professor Emérito da Universidade Federalista do Rio de Janeiro (UFRJ). O texto aquém foi publicado originalmente no site The Conversation, que divulga artigos escritos por cientistas. Vale a visitante.
Em julho de 1925, o jovem físico Werner Heisenberg, logo com unicamente 23 anos, chega à pequena ilhéu alemã de Heligoland. Ele buscava conforto para sua possante alergia ao pólen, a “febre do feno”. A vegetação rasteira da ilhéu, livre de pólen, oferecia as condições ideais. Longe da perturbação urbana, caminhando pelas trilhas e imerso no silêncio, Heisenberg encontrou o envolvente perfeito para refletir sobre as ideias revolucionárias que começavam a transformar nossa compreensão do mundo microscópico.
Desde o início do século XX, cientistas uma vez que Max Planck, Albert Einstein e Niels Bohr haviam mostrado que, no universo das partículas elementares, a natureza se comporta de maneiras surpreendentes. A luz podia se apresentar uma vez que vaga ou uma vez que partícula — os “quanta” de luz, batizados de fótons — e os átomos eram descritos uma vez que elétrons em órbitas de pujança muito definidas, capazes de saltar de uma trajectória para outra, emitindo ou absorvendo fótons.
Em 9 de julho de 1925, Heisenberg escreve ao colega Wolfgang Pauli: “Todos os meus miseráveis esforços são dedicados a destruir completamente o concepção de órbitas — que não podem ser observadas de qualquer maneira”.
Para ele, somente grandezas mensuráveis deveriam constar na descrição do mundo quântico. Vinte dias depois, em 29 de julho, Heisenberg envia para publicação um cláusula que mudaria para sempre a ciência: a mecânica quântica nasce, rompendo de forma decisiva com os conceitos da física clássica.
Ano Internacional das Ciências Quânticas
Celebrando o centenário desse momento histórico, a ONU declarou 2025 uma vez que o Ano Internacional das Ciências e Tecnologias Quânticas, estimulando eventos, conferências e atividades em todo o mundo.
Poucos meses em seguida a invenção de Heisenberg, em janeiro de 1926, o austríaco Erwin Schrödinger apresenta uma novidade formulação da teoria quântica, baseada em ondas, inspirada em uma teoria de Louis de Broglie, que, em sua tese de 1924, propôs que não só a luz, mas também elétrons e átomos poderiam se comportar uma vez que ondas. Mais tarde, mostrou-se que a teoria de Schrödinger era equivalente à de Heisenberg, embora leste inicialmente a tenha desprezado.
A mecânica quântica nasceu desse esforço coletivo de jovens movidos pela curiosidade e pela paixão de desvendar os segredos da natureza. Nenhum deles poderia imaginar as transformações que essa teoria traria ao cotidiano da humanidade. Dela surgiram o laser, o transistor, a sonância magnética, células fotoelétricas, novos medicamentos e relógios atômicos de altíssima precisão, fundamentais para o funcionamento do GPS.
No final do século XX e no início do XXI, desponta uma novidade extensão: a informação quântica. Ela aprofunda a compreensão das propriedades quânticas e abre caminho para tecnologias totalmente novas. Laboratórios ao volta do mundo demonstraram o controle da interação entre um único corpúsculo e um único fóton (Nobel de 2012), a reparo direta do emaranhamento quântico (Nobel de 2022) e a geração de circuitos supercondutores de alguns centímetros capazes de manifestar fenômenos quânticos (Nobel de 2025).
Supremacia quântica
Sensores quânticos permitem medir variações do campo gravitacional na Terreno com uma precisão de um bilionésimo da aceleração da seriedade, útil para localizar chuva ou petróleo no subsolo; detectar o campo magnético produzido por correntes elétricas no cérebro com extrema sensibilidade, permitindo imagens de subida solução; orientar veículos por navegação autônoma sem depender do GPS; detectar ondas gravitacionais produzidas por colisões entre astros distantes, revelando uma vez que era o universo bilhões de anos detrás — uma verdadeira viagem no tempo.
A notícia quântica, liderada experimentalmente pela China, tem sido demonstrada por meio da transmissão por satélite e da detecção de fótons individuais. Sua grande vantagem decorre de um princípio simples: qualquer tentativa de espionagem altera o estado dos fótons e pode ser identificada prontamente.
Os computadores quânticos, por sua vez, têm avançado rapidamente. Alegações de “supremacia quântica”, segundo as quais um computador quântico superaria qualquer supercomputador clássico, têm sido objectivo de intenso debate e de uma saudável competição entre algoritmos quânticos e clássicos.
Em 2019, em cláusula publicado na Nature, a Google afirmou que seu processador Sycamore realizara, em 200 segundos, um conta que exigiria 10 milénio anos de um supercomputador clássico. Mas pesquisadores da IBM contestaram, mostrando que o mesmo conta poderia ser realizado em dois dias e meio com algoritmos aprimorados.
Apesar dessas disputas, o progresso é insólito. A computação híbrida, que combina máquinas quânticas e clássicas, ganha força. Entre as conquistas mais recentes estão: a primeira emprego mercantil de um computador quântico, publicada na Nature — a geração de números aleatórios certificados, realizada em 2025 com um processador fundamentado em insídia de íons da empresa Quantinuum; o novo chip quântico da Google, chamado Willow, que promete realizar tarefas impossíveis para computadores clássicos (exigiriam mais tempo que a idade do universo); algoritmos quânticos aplicados à invenção de medicamentos, uma colaboração entre a IonQ e a AstraZeneca.
Aumentos e restrições de investimentos
De combinação com a McKinsey & Company, o volume de investimento em start-ups de tecnologia quântica aumentou em 2024, globalmente, 50% em relação ao ano anterior, passando de US$ 1,3 bilhão em 2023 para US$ 2 bilhões em 2024.A geração de startups de tecnologia quântica — predominantemente na União Europeia e na Ásia — aumentou 42% no mesmo período, refletindo a estável proliferação de ideias inovadoras e das empresas resultantes.
Segundo o Núcleo Europeu para Economia Política Internacional (ECIPE), até o ano de 2024, o investimento público dominava nessa extensão nos principais países, exceto nos Estados Unidos e Canadá, onde ele tem sido menor que o investimento privado (gráfico aquém).
Entretanto, esse porvir promissor enfrenta ameaças. Desde 2024, os Estados Unidos, Canadá e diversos países europeus, além da Coreia do Sul e do Japão, impuseram restrições à exportação de componentes principais de computadores quânticos para países “não parceiros” — excluindo, assim, a América Latina e diversos países da Ásia e da África.
Embora se argumente que computadores quânticos poderiam quebrar sistemas de criptografia, os dispositivos disponíveis ainda são muito incipientes e sujeitos a erros, o que não representa um risco real. As restrições parecem ter outro efeito: limitar o progressão tecnológico em países capazes de modificar o atual estabilidade geopolítico. De indumento, elas estão afetando até mesmo a cooperação em ciência básica, precípuo ao progresso científico da humanidade.
Pesquisa quântica no Brasil
No Brasil, iniciativas do governo federalista, uma vez que o Instituto do Milênio para Informação Quântica, iniciado em 2001, e que deu origem ao Instituto Vernáculo de Ciência e Tecnologia para Informação Quântica, a partir de 2009, contribuíram para formar um interino importante de cientistas nessa extensão em vários estados da federação.
Esses cientistas participam agora de novos institutos, iniciados em 2025, dedicados à computação quântica e a dispositivos quânticos. Iniciativas quânticas do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e de fundações estaduais de esteio à pesquisa prometem recursos para essa extensão nos próximos dez anos.
Diante do atual cenário de restrições às exportações e às parcerias internacionais, torna-se urgente fomentar a cooperação científica e tecnológica e ampliar a capacidade de fabricação de componentes essenciais para tecnologias avançadas, uma vez que chips e placas de computação, nos países afetados por essas barreiras. Essa ação é fundamental para certificar que a ciência e as tecnologias de fronteira continuem a se desenvolver em mercê de toda a humanidade.
Compartilhe essa material via: