O lançamento oficial do ano internacional de ciência e tecnologia quântica aconteceu em Paris, com um impulso para tornar o “quântico” mais acessível a todos.
UNESCO/M. Etchegoyen
Um painel de discussão para o ano internacional de cerimônia de abertura quântica no edifício da UNESCO em Paris.
UNESCO/M. Etchegoyen
Um painel de discussão para o ano internacional de cerimônia de abertura quântica no edifício da UNESCO em Paris.
O Ano internacional de ciência quântica e tecnologia (IYQ) está chegando, com uma cerimônia de abertura que terminou ontem. O evento de dois dias na sede da Organização Educacional, Científica e Cultural das Nações Unidas (UNESCO) em Paris reuniu várias centenas de participantes-incluindo diplomatas, cientistas, empreendedores e educadores-em uma celebração do que a física quântica fez e irá faça para mudar nosso mundo. As discussões incluíram pedidos para tornar a ciência quântica mais inclusiva e mais sustentável por meio de colaborações, divulgação e diálogo.
Em junho de 2024, as Nações Unidas proclamaram 2025 como o ano do Quantum, marcando uma riqueza de avanços na física quântica que ocorreram em e cerca de 1925 (ver veja Recurso especial: o nascimento tumultuado da mecânica quântica). Mas como Lidia Brito, diretora-geral assistente da UNESCO para ciências naturais, disse em seus comentários iniciais: “Esta não é apenas uma celebração de avanços, é um momento para moldar o futuro. Vamos aproveitar esta oportunidade para criar um legado de cooperação, inovação e inclusão, para que o poder da ciência quântica beneficie tudo. ”
As conversas e sessões de painel se concentraram em três assuntos principais: perspectivas de ciência e tecnologia, responsabilidades éticas e divulgação científica. O primeiro discurso foi dado pelo Nobel Laureate Anne L’Huillier, da Suécia, que forneceu um relato histórico do desenvolvimento inicial da mecânica quântica. Ela apresentou observações dos pioneiros quânticos Erwin Schrödinger e Werner Heisenberg, que duvidaram que o comportamento quântico fosse diretamente observável em átomos e elétrons. A história provou que eles estão errados, observou L’Huillier, como experimentos recentes de avanço manipularam átomos únicos e as funções de ondas eletrônicas reconstruídas. “A mecânica quântica durante os últimos 100 anos foi extremamente bem -sucedida”, disse ela. “E é apenas o começo.”
UNESCO/M. Etchegoyen
Anne L’Huillier, que ganhou o Prêmio Nobel de 2023 por seu trabalho em física da Attossegundo, apresentou uma visão geral do desenvolvimento inicial da mecânica quântica.
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Anne L’Huillier, que ganhou o Prêmio Nobel de 2023 por seu trabalho em física da Attossegundo, apresentou uma visão geral do desenvolvimento inicial da mecânica quântica.
O ganhador do Nobel Invoice Phillips, dos EUA, descreveu alguns desses sucessos quânticos. Lasers, ressonância magnética, tecnologia de semicondutores e navegação por GPS foram possíveis através de uma compreensão dos conceitos quânticos de dualidade onda -partícula e níveis de energia discreta, disse ele. Essas aplicações fizeram parte da “primeira revolução quântica”, mas uma “segunda revolução quântica” – baseada nas idéias contra -intuitivas de superposição e emaranhamento – ainda está por vir. “Ainda não colocamos a estranheza para o trabalho”, disse Phillips.
Essa estranheza alimenta a computação quântica, a criptografia e a detecção. Em uma sessão de painel sobre as fronteiras da tecnologia quântica, o aspecto do Nobel laureado Alain da França ofereceu vários exemplos de onde o emaranhamento quântico já está realizando seu potencial em detectar aplicações, como imagem médica, medição da gravidade e monitoramento atmosférico. A próxima rodada de inovações incluirá criptografia quântica e computação quântica, que Stephanie Simmons, fundadora e diretora quântica da empresa do Canadá, Photonic, acredita que pode estar ao virar da esquina. “Hoje, estamos vendo grandes impactos e avanços que colocam a escala de tempo para a comercialização dessa tecnologia muito, muito mais cedo do que as pessoas imaginam”, disse ela.
Mas esses aplicativos quânticos assassinos podem não estar disponíveis para todas as pessoas da mesma maneira. Muitas discussões se concentraram em “The Quantum Divide”, uma preocupação de que os desenvolvedores de tecnologias quânticas estejam atualmente concentradas em um pequeno número de países, o que exclui os países menos ricos do Sul International. Esse problema é exacerbado pelo fato de que as tecnologias quânticas – como criptografia quântica – têm implicações de segurança que podem desencorajar o compartilhamento do conhecimento. Muitos apresentadores enfatizaram a necessidade de manter as portas da pesquisa abertas para que os usuários de tecnologias quânticas possam se tornar criadores. O príncipe Osei, diretor da Quantum Leap Africa, com sede em Ruanda, destacou o potencial da África, que as projeções mostram que sediará um quarto da população de idade trabalhista do mundo em 2050. Ele está trabalhando para trazer especialistas da Europa e de outros países para colaborar com o African Universidades na esperança de criar uma força de trabalho pronta para o Quantum.
Uma maneira de evitar disparidades no acesso quântico é através dos esforços de educação e divulgação. Durante uma mesa redonda sobre educação e engajamento, John Donohue, gerente de divulgação da Universidade de Waterloo, Canadá, admitiu que explicar a física quântica é difícil, mas os professores têm uma vantagem. “Os alunos pensam que o Quantum é muito authorized”, disse ele. “Eles gostam de explorar um tópico que não parece uma coisa velha empoeirada. E a mecânica quântica parece relativamente nova. ” Elisa Torres Durney, empresária chilena e ativista STEM, concordou; Quando ela tinha apenas 16 anos, ela fundou Meninas em quantumuma empresa que envolve jovens com as idéias da ciência quântica. “Se quebrarmos barreiras e tornarmos o quântico emocionante, podemos inspirar uma nova geração de pioneiros quânticos de todas as origens”, disse Durney.
A inspiração pode vir de exemplos de como a ciência quântica afeta nossas vidas. Yaseera Ismail, da Universidade Stellenbosch, na África do Sul, acha que o melhor exemplo de um dispositivo quântico é o laser. “Os lasers alimentam tudo, desde scanners de código de barras até a web de fibra óptica”, disse ela. Jacquiline Romero, da Universidade de Queensland, na Austrália, falou de sua experiência, trazendo pequenos experimentos de ciências quânticas para comunidades isoladas. “Nada supera esse ‘uau’ de ver uma demonstração”, disse Romero.
Arte: R. Baumgarten; Vídeo: M. Schirber
Brincando com o Selva quântica Instalação artística em IYQ 2025. Os padrões de luz devem representar a função de onda de uma partícula.
A reunião ofereceu várias manifestações e atividades práticas que provocaram “Wows” dos participantes. Robin Baumgarten, da Alemanha, apresentou seu Selva quânticauma obra de arte interativa que permite que os usuários mexem com uma função de onda em uma placa iluminada. Na bolsa de brindes dada a todos os participantes, havia um Caleidoscópio quânticoum conjunto de polarizantes de tamanho de bolso desenvolvido por Paul Cadden-Zimansky do Bard Faculty, em Nova York. E os organizadores da reunião apresentaram o mascote para o IYQ, chamado Quinnie, projetado por Jorge Cham, também conhecido como PhD Comics, em colaboração com Revista de Física (ver Recurso especial: seu guia através do mundo quântico).
Misturados com todo o entusiasmo sobre a ciência quântica foi uma apreensão sobre a expectativa do potencial. Donohue, por exemplo, abordou alegações não suportadas de que os computadores quânticos poderiam resolver as mudanças climáticas. “Não podemos colocar (ciência quântica) nesse tipo de pedestal”, disse ele. Outros conversaram sobre o longo tempo que pode levar para fornecer produtos úteis. Phillips mencionou uma aposta com um colega sobre se um computador quântico capaz de considerar grandes números – uma tarefa essential para quebrar códigos de criptografia – estará disponível dentro de 20 anos. Ele está apostando não, mas está muito empolgado com o futuro. “Posso ter certeza de que algo maravilhoso vai acontecer.”
–Michael Schirber
Michael Schirber é um editor correspondente para Revista de Física Sediada em Lyon, França.
Os físicos demonstraram uma máquina quântica que poderia reduzir erros em computadores quânticos, garantindo que os qubits que eles usam permaneçam em seu estado inicial antes do início de um cálculo. Leia mais »
