Pretenden impulsar el desarrollo de tecnologías cuánticas en Brasil
17 de diciembre de 2024
Fundación lanza programa destinado a acelerar la creación, formar recursos humanos y estimular el liderazgo científico y tecnológico en el Estado de São Paulo y Brasil en un área que tiene potenciales impactos en sectores como salud, agricultura, comunicación e informática
Elton Alisson | Agência FAPESP – El miércoles (12/11) fue lanzado el programa FAPESP en Tecnologías Cuánticas (QuTIa), acrónimo en inglés de Quantum Technologies Initiative .
Con recursos de alrededor de R$ 31 millones en un período inicial de cinco años, la iniciativa apunta a acelerar el desarrollo, capacitar recursos humanos e impulsar el liderazgo científico y tecnológico del estado de São Paulo y de Brasil en tecnologías cuánticas. Se trata de un nuevo campo de la física y la ingeniería que tiene como objetivo promover aplicaciones prácticas de propiedades de la mecánica cuántica, como la superposición y el entrelazamiento, en áreas como la detección, la comunicación y la informática. El programa también pretende incentivar la creación de startups y atraer inversión y talento global del área a la región.
“Además de los tradicionales programas de investigación que mantiene la FAPESP en áreas como biodiversidad, bioenergía y cambio climático, decidimos lanzar algunos nuevos desafíos para la comunidad de investigadores del estado de São Paulo. Esto resultó en el lanzamiento de recientes iniciativas enfocadas en temas como inteligencia artificial, investigaciones en el Atlántico Sur y la Antártida y, ahora, en tecnologías y ciencia cuánticas”, afirmó Marco Antonio Zago , presidente de la FAPESP, en la ceremonia de lanzamiento del programa.
Según el director, uno de los factores que motivó la creación de QuTIa fue un documento con recomendaciones ( white paper ), publicado en 2020 por investigadores de São Paulo, en el que resumían la situación de Brasil y, especialmente, del estado de São Paulo. Paulo, en relación a las tecnologías cuánticas.
En el documento, los investigadores destacaron que los impactos potenciales de las tecnologías cuánticas son vastos y van desde sensores para la salud, la biología y la agricultura, hasta la ciberseguridad en las comunicaciones, así como ventajas potenciales en la resolución de problemas computacionales complejos a través de la computación cuántica. “Sugirieron que la FAPESP lanzara un programa sobre el tema”, dijo Zago.
Se estima que el mercado mundial de varias tecnologías cuánticas existentes, lideradas por la fotónica, los semiconductores y la ciberseguridad, supera el billón de dólares. Las inversiones globales en investigación y desarrollo (I+D) en el área ya han alcanzado la marca de 42 mil millones de dólares. En algunos países superan los logrados en inteligencia artificial y se centran en tecnologías cuánticas de segunda generación, amparadas por la teledetección, la comunicación cuántica y la computación cuántica.
“Todos estos aspectos de las tecnologías cuánticas de segunda generación explotan las propiedades cuánticas de la materia descubiertas a lo largo del siglo XX y ya han sido demostradas en el laboratorio a cierta escala. Creemos que esta iniciativa QuTIa para promover el desarrollo de un ecosistema de tecnologías cuánticas es la forma más corta y razonable de lograr logros científicos e innovaciones impulsadas por tecnologías cuánticas”, afirmó Gustavo Wiederhecker , profesor del Instituto de Física Gleb Wataghin del Estado. Universidad de Campinas (IFGW-Unicamp) y coordinadora del programa.
Competencia global
Según Wiederhecker, hoy en día, en la competencia mundial por el desarrollo de computadoras cuánticas, varios países imponen restricciones para controlar la exportación no sólo de computadoras, sino también de las tecnologías utilizadas para construir estas máquinas. “Yo lo llamo embargo cuántico”, dijo. Por eso, en su evaluación, es fundamental que Brasil también invierta en el desarrollo de soluciones propias y establezca alianzas para abordar los desafíos en este ámbito.
“Este es un tema nuevo en todo el mundo. Necesitamos entender cómo podemos posicionarnos como nación para abordar algunas de estas preocupaciones, prevaleciendo nuestros intereses”, evaluó.
En una conferencia online durante el evento, Chris Monroe, profesor de la Universidad de Duke, en Estados Unidos, también señaló que la computación cuántica está entrando en una etapa de desarrollo que exige una mayor participación de las empresas para viabilizar la tecnología.
“Estamos entrando en una fase de ingeniería en este campo en la que la industria realmente tiene que involucrarse”, afirmó el investigador cofundador de IonQ, una empresa de hardware y software de computación cuántica, con sede en College Park, Maryland, Estados Unidos. Estados.
«No está claro cómo se desarrollarán estas tecnologías de computación cuántica, pero puede resultar evidente que las empresas que fabrican computadoras normales pueden no ser las adecuadas para fabricar estas nuevas computadoras», dijo Monroe.
Brasil ha invertido en la formación de investigadores en tecnologías cuánticas que, en los últimos 20 años, en el ámbito de los Institutos Milenio y de los Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología (INCT), exploraron diversidad de temas, con mayor concentración en información cuántica, evaluó Wiederhecker.
Los Centros de Investigación, Innovación y Divulgación (CEPID) lanzados en los últimos años por la FAPESP, como el Centro de Investigaciones en Óptica y Fotónica (CePOF), con sede en la Universidad de São Paulo (USP), campus de São Carlos, también contribuyeron a consolidar una sólida investigación. grupos sobre el tema en el Estado de São Paulo.
Sin embargo, el alcance y volumen de recursos de estos programas son aún limitados y, en cierta medida, dispersos, lo que ha permitido el avance de la ciencia cuántica básica, a un menor costo, y son insuficientes para impulsar el desarrollo de dispositivos cuánticos, que requieren inversiones mayores, consideradas participantes del evento.
“El lanzamiento del programa QuTIa por parte de la FAPESP está en línea con las iniciativas del gobierno federal para promover un desarrollo económico y social sostenible e inclusivo. En este contexto, las tecnologías cuánticas destacan por su potencial para revolucionar sectores como las comunicaciones, la informática y la metrología”, afirmó Ulisses Rocha, secretario de ciencia y tecnología para la transformación digital del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI), quien participó en el caso en línea.
Atracción de talento
Una de las primeras acciones para crear el programa QuTIa fue el lanzamiento de una convocatoria de propuestas de la FAPESP, en abril de este año, con el objetivo de traer a Brasil hasta cinco investigadores, en el inicio de su carrera, con desempeño destacado en sus áreas.
Uno de ellos fue el físico colombiano Hans Marín Florez , vinculado a la Universidad Federal del ABC (UFABC). El investigador y sus colaboradores pretenden desarrollar el primer magnetómetro atómico del país, en diferentes escalas de tamaño, combinando el sensor con luz comprimida producida por un oscilador óptico paramétrico atómico (OPO), una fuente de luz que produce dos haces de luz entrelazados, para mejorar la lectura de un tipo de fuente de luz cuántica.
“Esto tiene muchas aplicaciones en diferentes áreas, como la salud, para el estudio de la función cerebral, pero también para la detección de objetos metálicos, defectos de fabricación en baterías sin el uso de rayos X y, más recientemente, en la comunicación, mediante el uso de sensores magnéticos”, explicó Florez, quien participó del evento online.
El investigador Amilson Fritsch , del Instituto de Física de la USP de São Carlos, quiere construir una trampa de iones, con aplicación en computación cuántica y para aumentar la precisión de las mediciones.
«La máquina se puede utilizar para diferentes tipos de experimentos y uno de ellos será el de metrología», dijo Fritsch.
El trabajo del físico Rodrigo Benevides , del Instituto de Física de la Universidad de São Paulo (IF-USP), también apunta a aplicaciones en computación cuántica. El investigador planea crear con sus colaboradores un transductor cuántico óptico de microondas modular.
«Tenemos la intención de construir un nuevo laboratorio para construir sistemas de comunicación cuánticos diseñados», dijo Benevides.
Por su parte, el investigador Rafael Barros, también del IF-USP, estudiará estados cuánticos con modos especiales en el ámbito de su proyecto y el físico Saimon Silva, del IFGW-Unicamp, se dedicará al desarrollo de fuentes de fotón único de estado sólido para frecuencias de telecomunicaciones. .
“El principal objetivo del proyecto es desarrollar una nueva fuente única que opere en el régimen de telecomunicaciones”, afirmó Silva.
Próximos pasos
Uno de los próximos pasos para establecer el programa QuTIa será el lanzamiento, en el primer trimestre de 2025, de una convocatoria conjunta entre la FAPESP y la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de Río de Janeiro (Faperj) para financiar investigaciones colaborativas en tecnologías cuánticas entre investigadores de ambos estados.
A través de la convocatoria, las dos instituciones seleccionarán hasta cinco propuestas de investigadores senior y noveles.
“Las propuestas seleccionadas podrán recibir recursos de hasta R$ 6 millones, repartidos equitativamente entre las dos instituciones. Además, lanzaremos una convocatoria para la creación de consorcios colaborativos de investigación en tecnologías cuánticas», afirmó Marcio de Castro, director científico de la FAPESP.
Se seleccionarán hasta tres consorcios, que podrán recibir recursos de alrededor de R$ 10 millones cada uno.
«También estarán dentro del alcance las llamadas aplicaciones de defensa con tecnologías cuánticas, que se desarrollarán en colaboración con investigadores de instituciones militares, como el ejército, la marina y la fuerza aérea», dijo Wiederhecker.
AG FAPESP