Moldando a longa corrida nas tecnologias quânticas

Computação quântica (QC), uma das tecnologias mais revolucionárias do nosso tempo, está a cerca de uma década de ser amplamente utilizada comercialmente, com base na nossa análise recente. Menos conhecidas, mas também importantes, são duas tecnologias relacionadas que poderiam estar disponíveis muito mais cedo: detecção quântica (QS) e comunicação quântica (QComm).

Todos os sistemas quânticos são incrivelmente complexos, mas os seus benefícios são simples. O CQ diminui exponencialmente o tempo de processamento, em muitos casos, tornando possível resolver problemas anteriormente intratáveis. O QS permitirá medições mais precisas e poderá oferecer maior acessibilidade do que os sensores existentes (por exemplo, através da miniaturização do dispositivo). O QComm permitirá protocolos de criptografia fortes que podem aumentar significativamente a segurança de informações confidenciais e também permitirá algumas funções críticas de computação quântica (para saber mais sobre os fenômenos quânticos subjacentes ao QC, QS e QComm, consulte a barra lateral, “O salto tecnológico” ).

Com tecnologias quânticas, as informações são codificadas em bits quânticos (qubits). Embora os bits usados ​​na computação clássica sejam binários, com valor 0 ou 1, os qubits podem assumir valores de 0, 1 ou uma combinação de ambos. Os Qubits obtêm sua capacidade única de assumir vários valores porque dependem do fenômeno quântico conhecido como superposição – a combinação de dois fenômenos físicos distintos do mesmo tipo (como spin ou comprimento de onda) para que coexistam como parte do mesmo evento. A superposição permite novos algoritmos de computação que podem comprimir enormemente o tempo de computação. Para se ter uma ideia da melhoria: em 2020, um grupo de investigação chinês utilizou a computação quântica para encontrar uma solução que um supercomputador clássico demoraria 2,5 mil milhões de anos a gerar.

Como os sistemas quânticos são muito sensíveis às mudanças no ambiente, os sensores quânticos poderiam potencialmente detectar pequenas mudanças no ambiente que estão além do alcance dos sensores comuns. Com a comunicação quântica, os qubits comunicam-se entre locais distantes, permitindo a computação quântica paralela. Eles também permitem a comunicação segura através de um fenômeno quântico chamado emaranhamento – um processo no qual a medição de um qubit afeta instantaneamente outro, mesmo que estejam localizados distantes um do outro. O emaranhamento garante que as informações não possam ser interceptadas à medida que passam de um qubit para outro. Embora o emaranhamento também possa ser usado na detecção quântica, é menos fundamental para a tecnologia e alguns sensores quânticos não dependem deste princípio.

Com suas capacidades exclusivas, QC, QS e QComm poderiam transformar vários mercados, incluindo computação de alto desempenho, navegação, produtos farmacêuticos e imagens médicas. Muitos gigantes da tecnologia e start-ups já investiram significativamente em tecnologias quânticas, com acordos confirmados e anunciados só para 2021 totalizando cerca de 2,1 mil milhões de dólares. A maior parte do financiamento está a fluir para iniciativas de CQ, mas um acordo recente de centenas de milhões para a QComm, envolvendo uma empresa de aquisição com finalidade específica, mostra que as outras tecnologias quânticas estão a começar a atrair um interesse significativo. Esperamos que a QComm e a QS atraiam ainda mais financiamento no futuro, embora seja pouco provável que atinjam os mesmos níveis que a QC porque os mercados para estas tecnologias são mais pequenos.

A corrida para liderar os setores QS e QComm se intensificará em breve, à medida que mais concorrentes fizerem suas apostas. Embora persista muita incerteza, as empresas com maior probabilidade de perseverar são aquelas que traduzem tecnologias quânticas em aplicações do mundo real com amplo apelo. Contudo, tal como acontece com qualquer tecnologia emergente, os investidores podem ter dificuldade em identificar as tecnologias que se enquadram nesta categoria. Protótipos promissores podem encontrar problemas técnicos à medida que a P&D avança, ou a demanda por novos produtos pode ficar aquém das expectativas iniciais. O timing também é uma consideração importante para os investidores, uma vez que devem determinar se devem fazer as suas apostas antes de uma tecnologia atingir a maturidade ou depois de ser comercializada.