Revolução Quântica: Avanços em Fotônica e Tecnologia
A primeira revolução quântica, iniciada no início do século 20, trouxe à luz as leis da mecânica quântica, permitindo a compreensão da estrutura atômica e molecular. Essa descoberta foi fundamental para o desenvolvimento de tecnologias como transistores, lasers e ressonância magnética nuclear.
Atualmente, a segunda revolução quântica, que começou no fim do século 20, foca no controle direto de estados quânticos individuais, como fótons, átomos e qubits. Esse avanço explora fenômenos quânticos como superposição e emaranhamento, possibilitando inovações em diversas áreas.
Aplicações da Segunda Revolução Quântica
Os principais campos de aplicação incluem:
- Computação Quântica: Processadores baseados em qubits que realizam cálculos impraticáveis para computadores tradicionais.
- Criptografia Quântica: Transmissão de informações com segurança extrema, utilizando a distribuição aleatória de chaves.
- Sensores e Metrologia Quântica: Dispositivos com alta precisão para medir diversos parâmetros, como tempo e campos magnéticos.
- Simuladores Quânticos: Tecnologia para estudar materiais e moléculas complexos.
Na primeira revolução, a eletrônica desempenhou um papel crucial. Agora, a fotônica—o estudo e aplicação da luz—é fundamental. Essa disciplina combina princípios de física, engenharia e ciência dos materiais, culminando em dispositivos essenciais para a economia moderna, como painéis solares e lasers médicos. O mercado global de fotônica deve crescer de US$ 1,09 trilhão em 2025 para US$ 1,48 trilhão em 2030, impulsionado por demandas em 5G, data centers e saúde.
O Papel da Fotônica na Tecnologia Quântica
Gustavo Wiederhecker, professor da Unicamp, destaca a importância da fotônica na segunda revolução quântica. Embora a eletrônica tenha sido o protagonista anteriormente, a fotônica é agora um ingrediente indispensável que permeia as novas plataformas quânticas.
Wiederhecker participará da 7ª Conferência Internacional de Óptica e Fotônica (IOPC), que ocorrerá de 21 a 24 de setembro em São Pedro (SP). Este evento é um dos mais relevantes da América Latina para discussão de avanços científicos e tecnológicos em fotônica.
Inovação e Colaboração Científica
A fotônica integrada, que miniaturiza componentes ópticos complexos em microchips, é um foco das pesquisas atuais. Exemplos incluem processadores quânticos fotônicos, que são extremamente compactos. Essencialmente, a fotônica não só habilita novas tecnologias, mas também otimiza a interação entre qubits em sistemas quânticos.
Os fótons, como portadores de informação, são uma solução promissora, pois são menos afetados pelo ruído térmico em comparação com outras plataformas quânticas.
Além de computação quântica, a fotônica integra-se eficazmente à criptografia quântica, tornando as chaves digitais mais seguras ao explorar flutuações quânticas da luz.
Desafios e Futuro da Fotônica
Apesar das limitações do silício como substrato, a pesquisa busca novas combinações de materiais que possam oferecer mais funcionalidades. O desenvolvimento de dispositivos fotônicos tem mostrado grande potencial, desde terapias para o câncer até aplicações em agricultura de precisão.
Com mais de 70% do ecossistema fotônico brasileiro concentrado em São Paulo, o estado se destaca como um polo estratégico. A iniciativa do Encontro dos Pesquisadores em Fotônica do Brics na IOPC buscará impulsionar a colaboração entre Brasil, China, Índia, Rússia e África do Sul, ampliando frentes para o futuro da pesquisa em fotônica.
Para mais informações sobre a conferência, acesse: 7ª Conferência Internacional de Óptica e Fotônica.
Informações da Agência FAPESP
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