Tecnologias quânticas avançam, mas continuam longe das fábricas
[Imagem: Jean Lachat]
Duas eras
A tecnologia quântica atingiu uma fase crítica que lembra a era inicial da computação clássica, antes da invenção do transístor estabelecer as bases da tecnologia moderna e fazê-la deslanchar de vez.
Esta é a conclusão de um grupo de pesquisadores renomados da área, que decidiram analisar os pormenores da situação atual das tecnologias quânticas, que estão deixando de ser apenas experimentos controlados em laboratório e estreando em aplicações práticas.
Segundo a análise, o próximo passo será vencer os desafios de escalabilidade, reproduzindo os dispositivos de laboratório em escala industrial, e começar a construir arquiteturas quânticas modulares.
“Este momento transformador na tecnologia quântica lembra os primórdios do transístor,” disse o professor David Awschalom, da Universidade de Chicago. “Os conceitos fundamentais da física estão estabelecidos, sistemas funcionais existem e agora precisamos cultivar as parcerias e os esforços coordenados necessários para atingir todo o potencial da tecnologia em escala de utilidade pública.”
[Imagem: Agnetta Cleland]
Hardware quântico
Os pesquisadores analisaram seis plataformas de hardware quântico que estão se destacando para a fabricação dos qubits, as unidades básicas da computação quântica: Supercondutores, íons aprisionados, defeitos de spin, pontos quânticos semicondutores, átomos neutros e qubits fotônicos ópticos.
Para comparar o avanço de cada plataforma em computação, simulação, redes e sensoriamento, os pesquisadores utilizaram modelos de IA para estimar os níveis de prontidão tecnológica (NPTs) de cada um. Os NPTs medem o grau de maturidade de uma tecnologia, utilizando uma escala de 1 (princípios básicos observados em ambiente laboratorial) a 9 (comprovada em ambiente operacional) – um NPT mais alto não significa necessariamente que uma tecnologia esteja próxima do uso generalizado, mas sim que demonstrou uma funcionalidade de sistema mais completa.
Dentre as plataformas estudadas, os qubits supercondutores obtiveram a maior pontuação em computação quântica, os átomos neutros lideraram em simulação quântica, os qubits fotônicos ficaram em primeiro lugar em redes quânticas e os defeitos de spin apresentaram o melhor desempenho em sensoriamento quântico.
Mas o resultado geral fica longe de justificar posturas ufanistas.
Os dados mostram que, embora alguns protótipos já possam operar como sistemas completos e sejam acessíveis por meio de plataformas de nuvem pública, o desempenho geral dos primeiros computadores quânticos ainda é limitado. Muitas aplicações de alto impacto há muito esperadas, como as simulações de química em larga escala, poderão ter que esperar por computadores com milhões de qubits físicos, e qubits que apresentem taxas de erro muito menores do que a tecnologia atual consegue oferecer.
Tecnologias quânticas avançam, mas continuam longe das fábricas
Com informações da Universidade de Chicago – 31/03/2026
[Imagem: Jean Lachat]
Duas eras
A tecnologia quântica atingiu uma fase crítica que lembra a era inicial da computação clássica, antes da invenção do transístor estabelecer as bases da tecnologia moderna e fazê-la deslanchar de vez.
Esta é a conclusão de um grupo de pesquisadores renomados da área, que decidiram analisar os pormenores da situação atual das tecnologias quânticas, que estão deixando de ser apenas experimentos controlados em laboratório e estreando em aplicações práticas.
Segundo a análise, o próximo passo será vencer os desafios de escalabilidade, reproduzindo os dispositivos de laboratório em escala industrial, e começar a construir arquiteturas quânticas modulares.
“Este momento transformador na tecnologia quântica lembra os primórdios do transístor,” disse o professor David Awschalom, da Universidade de Chicago. “Os conceitos fundamentais da física estão estabelecidos, sistemas funcionais existem e agora precisamos cultivar as parcerias e os esforços coordenados necessários para atingir todo o potencial da tecnologia em escala de utilidade pública.”
[Imagem: Agnetta Cleland]
Hardware quântico
Os pesquisadores analisaram seis plataformas de hardware quântico que estão se destacando para a fabricação dos qubits, as unidades básicas da computação quântica: Supercondutores, íons aprisionados, defeitos de spin, pontos quânticos semicondutores, átomos neutros e qubits fotônicos ópticos.
Para comparar o avanço de cada plataforma em computação, simulação, redes e sensoriamento, os pesquisadores utilizaram modelos de IA para estimar os níveis de prontidão tecnológica (NPTs) de cada um. Os NPTs medem o grau de maturidade de uma tecnologia, utilizando uma escala de 1 (princípios básicos observados em ambiente laboratorial) a 9 (comprovada em ambiente operacional) – um NPT mais alto não significa necessariamente que uma tecnologia esteja próxima do uso generalizado, mas sim que demonstrou uma funcionalidade de sistema mais completa.
Dentre as plataformas estudadas, os qubits supercondutores obtiveram a maior pontuação em computação quântica, os átomos neutros lideraram em simulação quântica, os qubits fotônicos ficaram em primeiro lugar em redes quânticas e os defeitos de spin apresentaram o melhor desempenho em sensoriamento quântico.
Mas o resultado geral fica longe de justificar posturas ufanistas.
Os dados mostram que, embora alguns protótipos já possam operar como sistemas completos e sejam acessíveis por meio de plataformas de nuvem pública, o desempenho geral dos primeiros computadores quânticos ainda é limitado. Muitas aplicações de alto impacto há muito esperadas, como as simulações de química em larga escala, poderão ter que esperar por computadores com milhões de qubits físicos, e qubits que apresentem taxas de erro muito menores do que a tecnologia atual consegue oferecer.
[Imagem: Empa]
O que falta para as tecnologias quânticas
Os especialistas identificaram vários obstáculos importantes que precisam ser superados para que as tecnologias quânticas saiam dos laboratórios de forma efetiva.
Avanços na ciência dos materiais e nos processos de fabricação são necessários para produzir dispositivos consistentes e de alta qualidade, que possam ser fabricados de forma confiável e em larga escala.
A fiação e a transmissão de sinais continuam sendo grandes desafios de engenharia, já que a maioria das plataformas ainda depende de linhas de controle individuais para cada qubit – simplesmente adicionar mais fios torna-se impraticável à medida que o número de qubits cresce. Problemas semelhantes foram enfrentados na década de 1960 na computação eletrônica, um fenômeno chamado na época de “tirania dos números”.
O gerenciamento de energia, o controle de temperatura, a calibração automatizada e a coordenação em nível de sistema apresentam desafios adicionais, que aumentarão à medida que os sistemas quânticos se tornarem maiores e mais complexos.
Tecnologias quânticas avançam, mas continuam longe das fábricas
Com informações da Universidade de Chicago – 31/03/2026
[Imagem: Jean Lachat]
Duas eras
A tecnologia quântica atingiu uma fase crítica que lembra a era inicial da computação clássica, antes da invenção do transístor estabelecer as bases da tecnologia moderna e fazê-la deslanchar de vez.
Esta é a conclusão de um grupo de pesquisadores renomados da área, que decidiram analisar os pormenores da situação atual das tecnologias quânticas, que estão deixando de ser apenas experimentos controlados em laboratório e estreando em aplicações práticas.
Segundo a análise, o próximo passo será vencer os desafios de escalabilidade, reproduzindo os dispositivos de laboratório em escala industrial, e começar a construir arquiteturas quânticas modulares.
“Este momento transformador na tecnologia quântica lembra os primórdios do transístor,” disse o professor David Awschalom, da Universidade de Chicago. “Os conceitos fundamentais da física estão estabelecidos, sistemas funcionais existem e agora precisamos cultivar as parcerias e os esforços coordenados necessários para atingir todo o potencial da tecnologia em escala de utilidade pública.”
[Imagem: Agnetta Cleland]
Hardware quântico
Os pesquisadores analisaram seis plataformas de hardware quântico que estão se destacando para a fabricação dos qubits, as unidades básicas da computação quântica: Supercondutores, íons aprisionados, defeitos de spin, pontos quânticos semicondutores, átomos neutros e qubits fotônicos ópticos.
Para comparar o avanço de cada plataforma em computação, simulação, redes e sensoriamento, os pesquisadores utilizaram modelos de IA para estimar os níveis de prontidão tecnológica (NPTs) de cada um. Os NPTs medem o grau de maturidade de uma tecnologia, utilizando uma escala de 1 (princípios básicos observados em ambiente laboratorial) a 9 (comprovada em ambiente operacional) – um NPT mais alto não significa necessariamente que uma tecnologia esteja próxima do uso generalizado, mas sim que demonstrou uma funcionalidade de sistema mais completa.
Dentre as plataformas estudadas, os qubits supercondutores obtiveram a maior pontuação em computação quântica, os átomos neutros lideraram em simulação quântica, os qubits fotônicos ficaram em primeiro lugar em redes quânticas e os defeitos de spin apresentaram o melhor desempenho em sensoriamento quântico.
Mas o resultado geral fica longe de justificar posturas ufanistas.
Os dados mostram que, embora alguns protótipos já possam operar como sistemas completos e sejam acessíveis por meio de plataformas de nuvem pública, o desempenho geral dos primeiros computadores quânticos ainda é limitado. Muitas aplicações de alto impacto há muito esperadas, como as simulações de química em larga escala, poderão ter que esperar por computadores com milhões de qubits físicos, e qubits que apresentem taxas de erro muito menores do que a tecnologia atual consegue oferecer.
[Imagem: Empa]
O que falta para as tecnologias quânticas
Os especialistas identificaram vários obstáculos importantes que precisam ser superados para que as tecnologias quânticas saiam dos laboratórios de forma efetiva.
Avanços na ciência dos materiais e nos processos de fabricação são necessários para produzir dispositivos consistentes e de alta qualidade, que possam ser fabricados de forma confiável e em larga escala.
A fiação e a transmissão de sinais continuam sendo grandes desafios de engenharia, já que a maioria das plataformas ainda depende de linhas de controle individuais para cada qubit – simplesmente adicionar mais fios torna-se impraticável à medida que o número de qubits cresce. Problemas semelhantes foram enfrentados na década de 1960 na computação eletrônica, um fenômeno chamado na época de “tirania dos números”.
O gerenciamento de energia, o controle de temperatura, a calibração automatizada e a coordenação em nível de sistema apresentam desafios adicionais, que aumentarão à medida que os sistemas quânticos se tornarem maiores e mais complexos.
[Imagem: SIT]
Paralelo entre as tecnologias eletrônica e quântica
Os pesquisadores traçaram vários paralelos com o longo cronograma de desenvolvimento pelo qual a eletrônica clássica passou em seus primórdios.
Muitas descobertas transformadoras, incluindo técnicas de litografia e novos materiais para transistores, levaram anos ou até décadas para sair dos laboratórios de pesquisa e entrar em produção industrial. A tecnologia quântica provavelmente seguirá um caminho semelhante, o que aponta para a necessidade de um projeto de sistema de cima para baixo e colaboração científica aberta.
E, claro, assim como a sopa da vovó não faz mal a ninguém, expectativas mais realistas também podem ajudar. “A paciência tem sido um elemento fundamental em muitos desenvolvimentos marcantes, e aponta para a importância de moderar as expectativas em relação aos prazos nas tecnologias quânticas,” escreveu a equipe.