Em julho de 1925, aos 23 anos, Werner Heisenberg buscou na ilha alemã de Heligoland um lugar para aliviar as crises de alergia ao pólen. A paisagem isolada, marcada por vegetação baixa e ausência de poluentes, ofereceu mais que descanso: tornou-se o cenário de uma virada histórica na ciência. Longe das grandes cidades, em meio a caminhadas e silêncio, o jovem físico desenvolveu as ideias que romperiam com o modo clássico de compreender o mundo microscópico.
Desde o início do século XX, nomes como Max Planck, Albert Einstein e Niels Bohr já haviam demonstrado que a luz e a matéria se comportavam de maneira surpreendente. O conceito de que a luz poderia agir tanto como onda quanto como partícula — os “quanta” descritos como fótons — e a noção de elétrons saltando entre níveis de energia formavam as bases dessa nova visão.
Em 9 de julho de 1925, Heisenberg escreveu ao colega Wolfgang Pauli: “Todos os meus miseráveis esforços são dedicados a destruir completamente o conceito de órbitas — que não podem ser observadas de qualquer maneira”. O físico defendia que apenas grandezas observáveis deveriam compor as leis da natureza. Pouco depois, em 29 de julho, enviou o artigo que marcou o nascimento oficial da mecânica quântica, estabelecendo um novo marco para a física.
O Ano Internacional das Ciências Quânticas
Para celebrar esse centenário, a ONU declarou 2025 como o Ano Internacional das Ciências e Tecnologias Quânticas, estimulando debates e atividades de divulgação científica em escala global.
A expansão da teoria ocorreu rapidamente. Em janeiro de 1926, Erwin Schrödinger apresentou uma formulação baseada em ondas, inspirada nas ideias de Louis de Broglie, que havia proposto o comportamento ondulatório de elétrons e átomos. Embora Heisenberg inicialmente rejeitasse essa versão, descobriu-se que ambas eram equivalentes. A teoria quântica se firmou assim como um esforço coletivo, impulsionado por jovens cientistas movidos pela curiosidade e pelo desejo de compreender a natureza.
As aplicações práticas surgiram ao longo das décadas seguintes: laser, transistores, ressonância magnética, células fotoelétricas, medicamentos desenvolvidos por modelagem quântica e relógios atômicos essenciais ao GPS.
Sensores, comunicação e novos experimentos
No final do século XX e início do XXI, emergiu a área de informação quântica, ampliando o domínio sobre estados quânticos e permitindo experimentos de precisão inédita. Entre as demonstrações mais marcantes estão o controle entre um único átomo e um fóton (Nobel de 2012), o registro do emaranhamento quântico (Nobel de 2022) e circuitos supercondutores de centímetros capazes de manifestar propriedades quânticas (Nobel de 2025).
Esses avanços sustentam tecnologias como sensores quânticos. Eles permitem medir variações do campo gravitacional com extrema precisão — útil para localizar água e petróleo no subsolo — e detectar campos magnéticos gerados por atividades elétricas no cérebro, produzindo imagens detalhadas. Também viabilizam navegação autônoma sem GPS e auxiliam na detecção de ondas gravitacionais, revelando eventos cósmicos distantes.
A corrida pela comunicação e pela computação quântica
A China lidera as demonstrações experimentais em comunicação quântica, especialmente na transmissão por satélite e no uso de fótons individuais. A segurança decorre do princípio segundo o qual qualquer tentativa de espionagem altera o estado dos fótons, permitindo identificar a interceptação.
Na computação, a discussão sobre “supremacia quântica” ganhou força nos últimos anos. Em 2019, a Google afirmou, em artigo publicado na Nature, que seu processador Sycamore havia concluído, em 200 segundos, uma tarefa que levaria 10 mil anos para um supercomputador clássico. Pesquisadores da IBM contestaram, afirmando ser possível realizar o cálculo em dois dias e meio com algoritmos otimizados.
Apesar das divergências, o avanço é contínuo. A computação híbrida — que integra máquinas quânticas e sistemas clássicos — têm ganhado destaque. Entre as inovações recentes estão:
a primeira aplicação comercial de um computador quântico, com geração de números aleatórios certificados, publicada na Nature em 2025 pela Quantinuum;
o novo chip quântico da Google, chamado Willow, anunciado como capaz de realizar tarefas inviáveis para computadores convencionais;
o uso de algoritmos quânticos no desenvolvimento de medicamentos, em parceria entre IonQ e AstraZeneca.
Investimentos crescentes e restrições geopolíticas
Segundo a McKinsey & Company, os investimentos em startups quânticas cresceram 50% em 2024, saltando de US$ 1,3 bilhão para US$ 2 bilhões. A criação dessas empresas, principalmente na União Europeia e na Ásia, cresceu 42% no mesmo período. O Centro Europeu para Economia Política Internacional (ECIPE) aponta que, até 2024, o financiamento público predominava em quase todos os países, com exceção de Estados Unidos e Canadá, onde a iniciativa privada tem maior peso.
Mas o setor enfrenta barreiras. Desde 2024, EUA, Canadá, países europeus, Coreia do Sul e Japão restringem a exportação de componentes fundamentais para computadores quânticos a países considerados “não parceiros”. A medida exclui nações da América Latina, da Ásia e da África.
Embora se argumente que computadores quânticos possam quebrar sistemas de criptografia, especialistas ressaltam que as máquinas disponíveis ainda apresentam erros significativos. As restrições, portanto, tendem a limitar o avanço tecnológico e afetar a cooperação científica global.
A pesquisa quântica no Brasil e os desafios futuros
O Brasil desenvolve iniciativas na área desde o início dos anos 2000, com a criação do Instituto do Milênio para Informação Quântica, que mais tarde deu origem ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Informação Quântica. Essas estruturas contribuíram para a formação de especialistas em vários estados.
Em 2025, novos institutos focados em computação e dispositivos quânticos foram lançados, enquanto programas do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e de fundações estaduais prometem investimentos para a próxima década.
Em um cenário marcado por restrições internacionais e competição estratégica, especialistas ressaltam a urgência de fortalecer a produção local de componentes, como chips e placas avançadas, além de ampliar acordos de cooperação. Garantir infraestrutura e autonomia tecnológica é visto como essencial para que países emergentes continuem participando do desenvolvimento das ciências de fronteira.
Fonte: Superinteressante
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