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Da busca pelo conhecimento ao computador quântico

Núcleo de Estudos Avançados discutiu revolução causada pela física quântica no campo teórico e no desenvolvimento tecnológico

No início do século XX, surgiu uma nova concepção do universo, a partir do trabalho de jovens cientistas que buscavam, unicamente, o conhecimento. Cem anos depois, estima-se que 30% da riqueza produzida nos Estados Unidos têm origem em invenções baseadas na física quântica. ‘A revolução da teoria quântica: estado da arte e perspectivas’ foi o tema da primeira sessão do Núcleo de Estudos Avançados do Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz) em 2020, realizada na quinta-feira, 12 de março. O evento recebeu o presidente da Academia Brasileira de Ciências (ABC) e professor do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Luiz Davidovich.

Foto: Andressa Paranhos

"A motivação básica do cientista é o conhecimento e fazemos ciência porque temos prazer nisso", disse Davidovich

Na abertura da sessão, que homenageou os 211 anos do naturalista Charles Darwin, autor da teoria da evolução, o coordenador do Núcleo e pesquisador do IOC, Renato Cordeiro, fez uma defesa da ciência. “Nesse momento em que o criacionismo vem ganhando destaque, é fundamental lembrar ‘A origem das espécies’, livro que ajudou a construir uma nova ciência e uma nova humanidade. Por isso, recebemos Davidovich para falar sobre a teoria quântica, que causou uma verdadeira revolução na ciência e nas nossas vidas”, declarou Renato.

O presidente da ABC afirmou que diante do negacionismo científico é necessário ampliar o debate sobre a ciência. Para Davidovich, a física quântica é um exemplo da relevância da pesquisa básica. “Chip de computador, laser, ressonância magnética, GPS. É interessante que tudo isso surgiu das mentes de jovens cientistas que buscavam o conhecimento sem se preocupar com aplicações”, disse o pesquisador.

Descobertas assombrosas
O objetivo dos desbravadores da mecânica quântica era compreender como operavam as leis da física no mundo microscópico, entre moléculas, átomos e partículas subatômicas. As descobertas revolucionaram de tal forma os conceitos da mecânica clássica que foram descritas como assombrosas e fantasmagóricas.

De acordo com Davidovich, a física quântica revoluciona o determinismo da mecânica clássica, segundo o qual, dadas as condições iniciais de um sistema, só pode haver um efeito. Para a física quântica, a incerteza é um princípio. “Na física clássica, uma partícula é caracterizada por posição e velocidade. Mas na física quântica, quando se realiza um experimento para conhecer a posição de uma partícula, imediatamente se perde a informação da velocidade”, explicou o presidente da ABC.

Além disso, os resultados são frequentemente expressos como probabilidades. “Um fotón não é uma partícula ou uma onda, ele pode ser comportar como uma coisa ou outra. A onda associada à partícula descreve a probabilidade de que esta seja encontrada em determinada região”, pontuou.

Foto: Andressa Paranhos

Núcleo de Estudos discutiu conceitos e aplicações da teoria quântica

Segundo o pesquisador, para compreender a mecânica quântica é preciso aceitar que os objetos não podem ser descritos fora da relação com o observador. “A relação objeto-sujeito é a questão importante, de forma muito mais radical e abrangente na mecânica quântica, do que na mecânica clássica”, salientou.

Perspectivas futuras
A revolução da teoria quântica já começou a ser aplicada na computação. Google, IBM e HP são exemplos de empresas que trabalham atualmente no desenvolvimento de computadores quânticos, com alguns protótipos já desenvolvidos. De acordo com Davidovich, essa nova tecnologia deve acelerar o processamento de dados de forma exponencial.

“Cada vez mais, o número de átomos que armazenam informação de ‘sim ou não’ nas CPUs dos computadores é menor. Assim, vamos chegar a um átomo armazenando um bit. Quando chegarmos a esse limite, a física quântica será ainda mais importante, porque o número de estados quânticos atômicos é muito maior que o número de átomos do universo”, afirmou o pesquisador.

No debate realizado após a palestra, o coordenador do Núcleo, Renato Cordeiro, apresentou a questão sobre a possibilidade de transmissão da matéria por meio da física quântica. Davidovich afirmou que, atualmente, é possível o teleporte, que se trata de transporte de características quânticas de um objeto para outro. No entanto, não existe ainda perspectiva de transmissão da matéria em si.

O diretor do IOC, José Paulo Gagliardi Leite, lembrou as dificuldades de financiamento da pesquisa e destacou o trabalho e as conquistas da ABC neste ano. O presidente da entidade enfatizou que a atuação da comunidade científica como um todo foi fundamental para a obtenção de verbas. “Conseguimos aliança com setores da indústria e mobilização empresarial. Precisamos manter a mobilização dos pesquisadores tanto na esfera federal quanto nos estados”, declarou.

Reportagem: Maíra Menezes
Revisão: Vinicius Ferreira
19/03/2020
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