A ciência quântica, também conhecida como mecânica quântica, é um dos pilares da física moderna, descrevendo o comportamento da matéria e da energia em escalas atômicas e subatômicas.
Diferente da física clássica, que explica fenômenos macroscópicos com leis determinísticas, a quântica introduz conceitos como superposição (partículas em múltiplos estados simultaneamente), emaranhamento (partículas conectadas independentemente da distância) e tunelamento quântico (partículas atravessando barreiras "impenetráveis"). Esses princípios, descobertos no início do século XX por cientistas como Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr e Erwin Schrödinger, revolucionaram nossa compreensão do universo e pavimentaram o caminho para tecnologias como transistores, lasers e imagens de ressonância magnética.
Em 2025, a ciência quântica ganha destaque global, com as Nações Unidas proclamando o ano como o Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quântica (IYQ, na sigla em inglês). Essa iniciativa, liderada pela UNESCO e aprovada pela Assembleia Geral da ONU em 7 de junho de 2024, celebra o centenário da mecânica quântica moderna e busca promover colaborações internacionais, construir capacidades em países do Sul Global, avançar a igualdade de gênero em STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática) e combater a "divisão quântica" – a desigualdade no acesso a essas tecnologias. Atividades incluem cerimônias de abertura, publicações como "Quantum Science for Inclusion and Sustainability" e "Human rights centered global governance of quantum technologies", além de eventos globais para conscientização pública.
Iniciativas Globais em Ciência Quântica
O investimento mundial em tecnologias quânticas ultrapassa US$ 55,7 bilhões, com projeções de um mercado de US$ 106 bilhões até 2040. Países e regiões competem para liderar essa "segunda revolução quântica", focando em aplicações práticas como computação quântica, comunicação segura e sensoriamento avançado. Aqui vai um resumo das principais iniciativas:
- Estados Unidos: Líder em patentes de comunicação quântica, impulsionado por laboratórios nacionais como o National Institute of Standards and Technology. Universidades como a Florida State University (FSU) e a University of Chicago destacam-se em pesquisas de emaranhamento e engenharia quântica, com a FSU posicionando-se como pioneira no Ano da Quântica. Empresas como IBM, Google e Microsoft investem bilhões, com a Microsoft lançando o chip "Majorana 1" baseado em qubits topológicos para maior estabilidade.
- China: Domina patentes em computação quântica, com um fundo nacional de venture capital mobilizando 1 trilhão de yuans para escalar tecnologias. A Academia Chinesa de Ciências e universidades como Tsinghua avançam em qubits e algoritmos, destacando-se na competição global.
- Europa: A iniciativa Quantum Flagship da União Europeia coordena esforços, com projetos como QUATS, QTIndu e a Infraestrutura Europeia de Comunicação Quântica (EuroQCI). Países como a Alemanha (Plano de Ação de Tecnologias Quânticas com €2 bilhões até 2028), França (Estratégia Nacional de Tecnologias Quânticas 2021 e Programa PROQCIMA), Finlândia (computador quântico de 20 qubits e Estratégia Quântica 2025-2035) e Dinamarca (projeto FIRE-Q e concessão de US$ 200 milhões da Novo Nordisk para ciências da vida) investem pesadamente. Na Áustria, o Quantum Austria fomenta pesquisas colaborativas, enquanto a Hungria apoia o Laboratório Nacional de Informação Quântica com HUF 3,5 bilhões.
- Ásia e Pacífico: A Austrália lançou a Estratégia Nacional Quântica 2023, com US$ 101 milhões para adoção empresarial e centros como o EQUS. A Índia alocou Rs 8.000 crore (cerca de US$ 1,07 bilhão) para a Missão Nacional em Tecnologias Quânticas. Israel foca no Centro QUEST para ciência do emaranhamento e no primeiro computador quântico nacional.
- América Latina e Canadá: O Brasil investe R$ 60 milhões via Embrapii e R$ 20 milhões via FAPESP em computação quântica. O Canadá, com sua Estratégia Nacional Quântica, destinou US$ 2,2 milhões ao Instituto de Algoritmos Quânticos e US$ 40 milhões à startup Xanadu.
De acordo com o Relatório Quantum Index 2025 do MIT (embora acesso limitado), os EUA e a China lideram a competição em pesquisa quântica, com o Reino Unido em terceiro, medindo métricas como publicações, patentes e investimentos.
Avanços Recentes em 2025
2025 marca um ponto de inflexão, com a receita de empresas de computação quântica ultrapassando US$ 1 bilhão, impulsionada por startups como PsiQuantum e Quantinuum, que captaram metade dos investimentos em 2024-2025. Destaques incluem:
- Computação Quântica: Avanços em qubits (unidades básicas quânticas), correção de erros e algoritmos. A IBM e a Google lideram em qubits lógicos, enquanto híbridos quântico-clássicos resolvem problemas complexos em química e finanças. A conferência ICQE 2025 em Pádua, Itália, enfatizou sustentabilidade energética, com debates sobre o custo de energia definindo o futuro da inteligência quântica.
- Sensoriamento e Comunicação: Demonstrações da NASA de sensores quânticos ultra-frios no espaço, magnetômetros da Q-CTRL para ambientes sem GPS e ferramentas de microscopia baseadas em diamantes da QuantumDiamonds para análise de semicondutores. Na Universidade de Chicago, pesquisadores alcançaram emaranhamento de alta fidelidade entre ressonadores acústicos, expandindo o emaranhamento para sistemas macroscópicos.
- Outros: A DARPA expandiu sua Iniciativa de Benchmarking Quântico para qubits em escala utilitária até 2033. Discussões em X (antigo Twitter) destacam eventos como a Escola de Verão VCQ na Áustria e prêmios como o Körber European Science Prize para Stephanie Wehner pelo internet quântico.
Aplicações e Desafios
A ciência quântica promete revolucionar campos como medicina (simulações moleculares para novos fármacos), materiais (descoberta de supercondutores) e segurança (criptografia quântica resistente a ataques). No entanto, desafios persistem: qubits são instáveis devido a decoerência, exigindo ambientes criogênicos; escalabilidade para milhões de qubits é complexa; e o "Q-Day" – quando computadores quânticos quebrarem criptografias atuais – ameaça infraestrutura digital.
Conclusão
Em 2025, a ciência quântica não é mais ficção científica, mas uma realidade em ascensão, impulsionada por investimentos globais e colaborações. Enquanto celebramos o IYQ, é essencial promover inclusão para que benefícios cheguem a todos. O futuro quântico promete inovações transformadoras, mas requer ética, sustentabilidade e cooperação internacional para superar barreiras. Como disse a UNESCO, uma Agenda Global Quântica é crucial para um mundo mais conectado e equitativo.