Informática

Quais tecnologias quânticas você já usa. E quais usará no futuro

Com informações da Fundação Lindau - 06/07/2016

O Professor Rainer Blatt lidera uma das equipes mais produtivas do mundo no campo das tecnologias quânticas.
[Imagem: Universidade de Innsbruck]

Segunda Revolução Quântica

A tecnologia quântica está destinada a compor o futuro no século 21?

O Professor Rainer Blatt, um físico quântico de renome internacional, líder de uma equipe que conta entre seus feitos o primeiro simulador quântico real e um processador quântico com 14 qubits, não tem nenhuma dúvida quanto a isso.

Na verdade, ele esclarece que se tratará de uma "Segunda Revolução Quântica".

Nesta entrevista ele esclarece o que a física quântica já representa em termos de tecnologia e quais avanços ele espera para os próximos anos.

A primeira revolução quântica estabeleceu os fundamentos físicos para desenvolvimentos como os chips de computador, lasers, ressonância magnética e tecnologias de comunicações. O que exatamente significa uma Segunda Revolução Quântica?

Blatt - Até agora, todas as tecnologias que você mencionou derivam sua utilidade da propriedade de onda sobre a qual a física quântica se baseia. Embora elas não sejam reconhecidas como tais, as tecnologias quânticas já estão, portanto, disponíveis e, sem elas, muitos dos nossos instrumentos não seriam possíveis.

A Segunda Revolução Quântica tira proveito do fenômeno do emaranhamento [ou entrelaçamento quântico, a propriedade de interconexão entre partículas mesmo depois que elas são separadas por qualquer distância]. Hoje, o emaranhamento é a base para muitas novas aplicações potenciais, como comunicações quânticas, metrologia quântica e computação quântica. A Segunda Revolução Quântica é geralmente entendida como sendo a realização dessas novas possibilidades.

Grandes empresas, como Google, já estão investindo em computadores quânticos.
[Imagem: Julian Kelly]

Quanto tempo levará para que a Segunda Revolução Quântica produza aplicações e produtos comercializáveis?

Blatt - Aplicações e produtos comercializáveis já estão disponíveis no domínio das comunicações quânticas, o que significa que esses aparelhos já podem ser adquiridos no comércio e usados.

O uso do emaranhamento para a matéria - e não apenas para os fótons - irá transformar a metrologia, fornecendo sensores mais sensíveis e de resposta mais rápida.

Inicialmente, isso irá produzir processadores quânticos pequenos, e depois processadores quânticos grandes para uma ampla gama de aplicações, por exemplo simulações. Os processadores quânticos serão inicialmente usados para resolver uns poucos, mas importantes, problemas especiais, mas no futuro mais distante serão usados também para cálculos universais.

Na verdade, há nenhum obstáculo discernível para a concretização das tecnologias quânticas. Sistemas cada vez mais complexos estão sendo elaborados. Isto inclui o desenvolvimento e uso de novas tecnologias e métodos que anteriormente não eram possíveis. Conforme as tecnologias quânticas se tornarem mais amplamente disponíveis, as ideias para o seu uso e suas aplicações surgirão rapidamente.

Já existe uma convergência entre eletrônica e computação quântica que deverá acelerar a adoção das novas tecnologias.
[Imagem: Meenakshi Singh et al. 10.1063/1.4940421]

Quais mudanças de grande alcance para a sociedade e para a economia você espera da Segunda Revolução Quântica?

Blatt - Inicialmente essas tecnologias vão levar a aplicações de computação maiores e melhores, o que vai gerar melhorias contínuas nas ciências.

É difícil prever qual será impacto de longo alcance na sociedade e na economia. As mudanças trazidas pelo desenvolvimento do laser foram igualmente imprevisíveis. No início de 1960, o laser ainda era visto como uma solução para um problema desconhecido. Hoje, pouco mais de cinquenta anos mais tarde, os lasers se tornaram uma parte indispensável das nossas vidas. Espero que as tecnologias quânticas se desenvolvam ao longo de linhas semelhantes.

Testes com telecomunicações quânticas via satélite estão em andamento com vistas à construção de uma para internet quântica.
[Imagem: Centre for Quantum Technologies/NUS]

A Segunda Revolução Quântica vai beneficiar somente países altamente desenvolvidos e regiões que investem pesadamente em pesquisa de ponta?

Blatt - Em última instância, todos serão beneficiados. Mas, como todos os desenvolvimentos, somente os países e regiões que desempenham um papel no desenvolvimento e aperfeiçoamento dessas tecnologias irão inicialmente colher benefícios - incluindo lucros no sentido comercial.

Vamos precisar de pesquisa de ponta por algumas décadas, e isso implica um grau de compromisso financeiro, institucional e, acima de tudo, pessoal, a fim de explorar o potencial das tecnologias quânticas.