Três dias em São Carlos reúnem ciência, memória e expectativas, com debates que miram tecnologia, ensino e impacto social da quântica.
O Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (Cepof) do IFSC/USP promove, de 12 a 14 de novembro, um encontro híbrido para marcar os 100 anos das ciências quânticas, com homenagem ao físico Daniel Kleppner e convidados do Brasil e do exterior.
Centenário em São Carlos
A celebração do Cepof conecta passado, presente e próximos passos da física quântica. O programa reúne palestras, mesas breves e conversas técnicas abertas ao público acadêmico e a profissionais. A agenda inclui um tributo a Daniel Kleppner, pioneiro em aprisionamento e resfriamento de átomos, cuja trajetória pavimentou tecnologias de precisão usadas hoje em metrologia e em relógios atômicos.
Uma ciência em movimento completa 100 anos enquanto cria novos caminhos: do laser e do transistor à internet quântica.
- Datas: 12, 13 e 14 de novembro, formato híbrido.
- Participantes: pesquisadores do Brasil e do exterior, com foco em formação e inovação.
- Temas: computação quântica, criptografia QKD, redes quânticas, biologia quântica e metrologia avançada.
- Destaque: homenagem a Daniel Kleppner, referência em técnicas com átomos ultrafrios.
| Quando | 12–14 de novembro |
|---|---|
| Onde | IFSC/USP, com transmissão online |
| Para quem | Estudantes, professores, profissionais de tecnologia e público interessado |
| Tópicos | Qubits, QKD, relógios atômicos, materiais e aplicações biomédicas |
Da primeira à segunda revolução
O marco histórico começou com Max Planck e a ideia de energia em pacotes discretos. Em seguida, Albert Einstein explicou o efeito fotoelétrico e consolidou o fóton. Niels Bohr apresentou níveis de energia nos átomos. Werner Heisenberg formulou a mecânica matricial. Erwin Schrödinger descreveu a dinâmica por meio de ondas. O princípio da incerteza e a superposição romperam a lógica determinista.
Logo vieram peças fundamentais: o efeito Compton evidenciou o momento da luz e Louis de Broglie propôs a natureza ondulatória da matéria. Esse conjunto sustentou a eletrônica, a óptica e a instrumentação modernas. Transistor, laser e espectroscopias mudaram telecomunicações, medicina diagnóstica e armazenamento de dados.
Pontes com a tecnologia de hoje
Semicondutores dependem de bandas de energia e do efeito túnel. Ressonância magnética e RMN derivam do comportamento dos spins em campos fortes. PET se baseia na aniquilação de pósitrons. O Nobel de 2025 reconheceu trabalhos articulados a ideias de base propostas por Amir Caldeira, reforçando o papel de teorias quânticas na matéria condensada.
O que vem pela frente
A chamada segunda revolução foca o uso controlado de fenômenos como coerência, superposição e entrelaçamento. A computação quântica usa qubits para paralelismo massivo em certas classes de problemas. Simulações de moléculas complexas podem acelerar a criação de fármacos e catalisadores. Otimização promete ganhos em logística, finanças e inteligência artificial.
As comunicações caminham para redes quânticas continentais integradas a satélites. A distribuição de chaves quânticas (QKD) aposta na segurança garantida por princípios físicos. Na metrologia, relógios de íons aprisionados redefinem precisão de tempo, e interferômetros elevam a sensibilidade em medidas de aceleração e gravidade.
QKD, relógios atômicos e redes quânticas inauguram um ecossistema em que a segurança e a precisão nascem da própria física.
Biologia quântica e materiais em foco
Pesquisas investigam transferência de energia na fotossíntese, magneto-recepção em aves e efeitos quânticos em sistemas bioquímicos. Supercondutores de alta temperatura crítica seguem como fronteira, com implicações para energia e eletrônica. Cada avanço aproxima aplicações disruptivas em sensores médicos e dispositivos de baixo consumo.
O desafio do meio do caminho
Docentes do IFSC lembram que entre o mundo atômico e o cotidiano existe o regime mesoscópico. É o território das macromoléculas e de novos fenômenos coletivos. Engenheiros e físicos querem modelos específicos para essa faixa, capazes de prever estruturas e interações com agilidade computacional.
Uma “mecânica mesoscópica” ampliaria o desenho racional de medicamentos. Ao especificar alvos e rotas de síntese com maior eficiência, reduziria custos e encurtaria o ciclo entre hipótese e ensaio. O mesmo valeria para materiais funcionais, de baterias a dispositivos fotônicos.
Do laboratório à indústria: compreender o mesoscópico pode transformar o projeto de fármacos em um processo sob medida.
Riscos e disputas
Capacidades quânticas ampliam o poder de quebrar criptografia clássica. Países e empresas correm para adotar sistemas pós-quânticos e chaves quânticas. A corrida tecnológica levanta debates sobre acesso, padronização e transferência de conhecimento. Interpretações da teoria — de Copenhague aos “muitos mundos” — seguem alimentando questões filosóficas e metodológicas.
Formação no IFSC: ciência com linguagem direta
O programa Direcionamento Acadêmico do IFSC aproxima estudantes da história e das ferramentas quânticas logo no primeiro ano. A proposta derruba mitos e reforça conexões com a prática experimental. Professores enfatizam que a noção de incerteza não sinaliza erro de instrumento, e sim uma propriedade da natureza em medidas microscópicas.
A incerteza quântica é intrínseca. Sem ela, a teoria perde consistência e as previsões deixam de fazer sentido.
O interesse público cresceu. Termos antes restritos a laboratórios circulam nas redes e nas aulas de engenharia, ciência da computação e química. O efeito colateral aparece quando conceitos viram jargão. A solução passa por exemplos concretos, transparência metodológica e contato com experimentos simples que revelam interferência, ruído e decoerência.
Como isso afeta você agora
O mercado já pede profissionais com noções de qubits, teoria de informação e probabilidades. Empresas testam algoritmos quânticos para otimização e previsão. Bancos buscam resiliência criptográfica. Hospitais ampliam o uso de imagens e espectroscopias de alta sensibilidade. Startups surgem em sensores, materiais e segurança.
- Prepare-se com fundamentos: álgebra linear, probabilidade e mecânica quântica básica.
- Aprenda a modelar problemas de otimização e de simulação de materiais.
- Pratique em simuladores de circuito quântico e em kits educacionais de óptica.
- Acompanhe padrões de criptografia pós-quântica e protocolos de QKD.
Glossário rápido para não se perder
- Qubit: unidade de informação quântica que combina estados em superposição.
- Entrelaçamento: correlação forte entre partículas, usada em comunicação e metrologia.
- Decoerência: perda de propriedades quânticas por interação com o ambiente.
- QKD: protocolo de geração e distribuição de chaves com segurança garantida por princípios físicos.
Quer testar ideias sem laboratório avançado? Simuladores de código aberto permitem montar circuitos, visualizar ruído e comparar algoritmos. Kits de dupla fenda e polarização mostram interferência e probabilidade na prática. Esses exercícios ajudam estudantes a reconhecer limites, validar hipóteses e dimensionar expectativas frente aos desafios reais da segunda revolução quântica.
