INGENIERÍA CUÁNTICA. PRODUCTOS NUEVOS. ERA DE LOS «QUBITS»

 

El tema fue abordado en la reunión temática realizada en Río de Janeiro y São Paulo, evento preparatorio de la V Conferencia Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación

Marcos Pivetta

AG. FAPESP – Físico Terra Cunha, de la Unicamp: “Nuestro primer desafío es desarrollar la ingeniería cuántica”
Además de promover una mayor integración con las empresas y fomentar la formación de startups, la investigación orientada al desarrollo de tecnologías cuánticas en Brasil debe hacer un esfuerzo para atraer a sus filas a especialistas de áreas distintas a la física, como ingenieros, químicos, matemáticos y científicos. profesionales del sector informático. De esta manera, el camino hacia la creación de productos comerciales basados ​​en propiedades cuánticas, un área considerada estratégica por países como China, Japón, Estados Unidos y la Unión Europea, podría acortarse o volverse menos arduo.

Ésta es una de las ideas centrales que discutieron más de dos decenas de investigadores, autoridades y empresarios que participaron de la conferencia temática sobre Ciencias y Tecnologías Cuánticas, que tuvo lugar los días 5 y 8 de abril, respectivamente, en Río de Janeiro y São Paulo. . Organizado por la FAPESP y la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de Río de Janeiro (Faperj), en colaboración con la Academia Brasileña de Ciencias (ABC), el evento fue una de las actividades preparatorias de la V Conferencia Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, que tendrá lugar del 4 al 6 de junio en Brasilia.

Las tecnologías cuánticas aprovechan las propiedades de la mecánica cuántica, que explica el comportamiento de la materia y la luz a escala atómica y subatómica. Brasil tiene alrededor de 120 investigadores trabajando en alguna rama de las ciencias cuánticas, con grupos consolidados y producción científica relevante en estados como São Paulo, Río de Janeiro, Minas Gerais, Pernambuco y Rio Grande do Norte.

La mayoría de los miembros del equipo son físicos. “Nuestro primer desafío es desarrollar la ingeniería cuántica”, dijo el físico matemático Marcelo Terra Cunha, del Instituto de Matemática, Estadística y Computación Científica de la Universidad Estadual de Campinas (Imecc/Unicamp), uno de los coordinadores de la conferencia. «Necesitamos atraer gente de otras áreas para que colaboren con nosotros».

El objetivo es contar con equipos con profesionales de diversas áreas trabajando en el desarrollo de tecnologías cuánticas, incluyendo especialistas del área administrativa y empresarial que puedan ayudar a las empresas nacientes a crear productos con posibilidades reales de ser absorbidos por el mercado. Terra Cunha destacó que el mundo está entrando en la llamada segunda ola de productos basados ​​en tecnologías cuánticas. El primero condujo al desarrollo de transistores, láseres y relojes atómicos, dispositivos utilizados por multitud de productos en la sociedad actual, como ordenadores, teléfonos móviles y sistemas de navegación por satélite.

La naciente segunda ola se divide en tres áreas principales. El mayor de ellos es la computación cuántica, basada en la exploración de qubits (bits cuánticos), que serían capaces de resolver problemas que las máquinas clásicas no pueden afrontar y proporcionar respuestas más rápidas. “Cerca del 90% de las inversiones internacionales están en esa área”, comentó el físico de la Unicamp. La segunda línea de investigación y desarrollo explora los sistemas de comunicación y la criptografía cuántica, que garantizarían formas más seguras de intercambiar y proteger la información. El tercero se centra en la creación de sensores cuánticos, dispositivos que podrían medir propiedades como el campo eléctrico y magnético, la temperatura, la presión, la aceleración y la rotación.

“Tenemos investigadores académicos competentes en ciencias cuánticas”, comentó el físico Luiz Davidovich, de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), otro de los coordinadores de la conferencia y uno de los principales nombres de la investigación cuántica en Brasil. “Pero, como en otras áreas, faltan empresas que desarrollen productos en el sector”. Davidovich recordó que el dominio de las tecnologías cuánticas es un área estratégica de interés nacional, y que países como Estados Unidos, Reino Unido y China tienen iniciativas para promover la investigación y el desarrollo de tecnologías cuánticas directamente vinculadas con sus gobiernos centrales. Se estima que la mitad de la inversión mundial en tecnologías cuánticas proviene de China.

 

Chip cuántico de la empresa norteamericana D-WaveOnda D
Para ilustrar lo delicado del tema, el físico Iván Oliveira, del Centro Brasileño de Investigaciones Físicas (CBPF), dijo que solía utilizar, con fines de investigación, los servicios en la nube proporcionados por la computadora cuántica de la empresa norteamericana D-Wave. por un coste modesto. Sin embargo, últimamente el precio del servicio se ha disparado y, peor aún, se ha bloqueado el acceso. “Ya no podemos utilizar el servicio”, comentó Oliveira, que participó del evento en Río de Janeiro, realizado en la sede de ABC.

Tanto en Río como en São Paulo, donde se desarrolló el evento en la sede de la FAPESP, la astrofísica chilena Paulina Assmann, directora general de Sequre Quantum, habló sobre el lanzamiento del primer producto basado en tecnologías cuánticas desarrollado por su empresa, con sede en la ciudad de Concepción. A 500 kilómetros al sur de Santiago. Es un generador de números aleatorios que se puede utilizar en sistemas de ciberseguridad. El primer cliente de la empresa, Lotería de Concepción, utiliza el dispositivo con un fin más prosaico: generar los números de sus sorteos. «Dominar las tecnologías cuánticas es una cuestión de soberanía», afirmó Assmann. «Queremos establecer asociaciones con Brasil».

Según el físico Paulo Nussenzveig, del Instituto de Física de la Universidad de São Paulo (IF-USP), Brasil está rezagado en la carrera por el desarrollo de tecnologías cuánticas, pero aún es posible entrar en esa disputa. Ve buenas oportunidades para crear productos, como sensores, destinados a áreas en las que Brasil juega un papel destacado a nivel internacional, como la producción de alimentos.

Una iniciativa reciente más destacada es el acuerdo para realizar investigaciones conjuntas en tecnologías cuánticas firmado por la FAPESP y la Faperj en diciembre del año pasado. Otro es el acuerdo firmado en 2022 entre la FAPESP, el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI) y el Comité Gestor de Internet de Brasil ( CGI .br) para financiar investigaciones estratégicas en el área de Internet. Entre los proyectos apoyados está el montaje de una red de comunicación física que utiliza criptografía basada en fenómenos cuánticos para conectar a la CBPF, la UFRJ, la Pontificia Universidad Católica de Río de Janeiro (PUC-Rio) y la Universidad Federal Fluminense (UFF).

Durante el evento en la capital paulista, el físico Gustavo Wiederhecker, de la Unicamp, destacó el lanzamiento del primer comunicado de la Iniciativa de Tecnologías Cuánticas (QuTIa), un programa de la FAPESP para fomentar las tecnologías cuánticas. “Seleccionaremos cinco propuestas presentadas por jóvenes investigadores al inicio de su carrera que hayan tenido una experiencia reciente de al menos dos años en el extranjero o que todavía estén radicados en el extranjero”, dijo Wiederhecker, coordinador de QuTIa. Los elegidos, que podrán ser brasileños o extranjeros, deberán instalarse en un centro de investigación en São Paulo y contarán con una financiación de cinco años por un valor de hasta un millón de dólares.

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FAPESP

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