Neste texto, elaborado para exposição sobre o Ano Internacional da Ciência e das Tecnologias Quânticas, apresentamos – em linguagem para o grande público – alguns dos principais desenvolvimentos dessas áreas, com ênfase no contexto histórico anterior e posterior à proposição da mecânica quântica matricial, há 100 anos.
A Organização das Nações Unidas declarou 2025 como o Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quânticas na sequência do centenário dos artigos científicos das fundações matriciais e interpretação probabilística da Mecânica Quântica por Heisenberg, Born e Jordan. O objetivo é disseminar conhecimentos desta área da Física, bem como das inúmeras invenções e inovações associadas à mesma. Convidamos o leitor a seguir artigos no UAciência deste ano, relativos a esta efeméride, começando este com a história da Física Quântica.
Resumo Apresentamos, neste editorial, a edição especial da Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF) em alusão ao Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quânticas, estabelecido pela Organização das Nações Unidas (ONU) e comemorado ao longo de 2025. O suplemento de 22 artigos contém quatro grupos temáticos: 1. História da Mecânica Quântica; 2. Fundamentos e Interpretações da Mecânica Quântica; 3. Óptica Quântica e Informação Quântica; e 4. Materiais e Tecnologias Quânticas. Os textos apresentam contribuições significativas que percorrem a gênese, fundamentos, interpretações e aplicações tecnológicas da Mecânica Quântica, celebrando os cem anos de uma das teorias mais revolucionárias da ciência, reafirmando a sua dimensão formadora e emancipadora e incentivando docentes, pesquisadores e estudantes a cultivar a curiosidade, a reflexão crítica e a imaginação científica necessárias para enfrentar os dilemas de nosso tempo e projetar futuros mais justos e sustentáveis.
Os fundamentos da física (ou mecânica) quântica foram apresentados pelo cientista alemão Max Planck em 1900.De conteúdo científico revolucionário, esses fundamentos estabeleceram novos paradigmas que lastrearam a chamada Primeira Revolução Quântica, da qual derivaram produtos como o laser, o GPS e os chips semicondutores, essenciais na atualidade.Em 1950, Chien Shiung Wu e Irving Shaknov realizaram o que hoje é conhecido como experimento WS, que se tornou a chave para a manifestação emergente da segunda revolução quântica, que inclui novas tecnologias agrupadas em quatro grandes áreas: dispositivos quânticos (sensores, biossensores, detectores e atuadores); comunicação e teletransporte quânticos e materiais bidimensionais; computação, criptografia e internet quânticas; e tecnologias derivadas de materiais quânticos de aplicação, por exemplo, na área de energia.Este artigo procura investigar indícios de que a área de Tecnologias Quânticas é essencial não apenas para a Segurança e Defesa Nacional, mas também para a conformação do tabuleiro geopolítico.Eles sugerem que, conjuntamente, as Tecnologias Quânticas, a Inteligência Artificial (IA) e a Cibernética promoverão uma grande revolução tecnológica da humanidade e, particularmente, nos assuntos militares.Sendo assim, o artigo apresenta argumentos para que tais áreas do conhecimento e desenvolvimento tecnológico sejam consideradas estratégicas e prioritárias para o país, tendo em vista a centralidade dessas tecnologias no crescimento econômico, no desenvolvimento social, na segurança, na defesa e na soberania de uma nação no contexto da 4ª Revolução Industrial e da Era do Conhecimento.
Apresentamos reflexões sobre a história da mecânica quântica, em especial do debate sobre os fundamentos e interpretações desta teoria científica. Tais reflexões podem ser de utilidade no contexto dos preparativos para o projeto sobre o centenário da mecânica quântica, em 2025. Considerando-se a controvérsia sobre os fundamentos desta teoria como uma controvérsia também quase centenária, examinamos três aspectos: a atitude dos físicos face à pesquisa em fundamentos da teoria quântica, a atitude dos filósofos da ciência face à controvérsia e o papel dos experimentos na elucidação desta controvérsia. As lições que extraímos desta análise podem ser de utilidade no ensino da teoria quântica, particularmente nas primeiras etapas do contato dos estudantes com esta teoria científica.
As tecnologias quânticas de segunda geração têm se consolidado como um dos ramos de maior capacidade disruptiva do século XXI. Este artigo analisa a produção científica e tecnológica sobre essas tecnologias, com foco em sua aplicação na defesa. Para tal, utilizou-se abordagem quantitativa baseada em dados das bases Scopus e PATENTSCOPE, adotando taxonomias internacionalmente reconhecidas – relatório Strategic Research and Industry Agenda (SRIA 2030) for Quantum Technologies da iniciativa Quantum Flagship da Comissão Europeia, sistema de classificação da Association for Computing Machinery (ACM), taxonomia do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) e categorização da Divisão de Ciência e Tecnologia da OTAN. Os resultados mostram que a produção científico-tecnológica em tecnologias quânticas, entre 2014 e 2024, apresentou crescimento expressivo, sobretudo após 2021, com liderança de China e EUA e participação modesta do Brasil. A produção científica da Índia cresce de forma destacada, principalmente na vertente da defesa. Semelhanças foram observadas nas áreas de pesquisa entre os cenários global e militar, com destaque para computação e comunicações quânticas. Quanto às áreas de aplicação, apesar da baixa representatividade da defesa, sua produção apresenta tendência de crescimento superior à do contexto global, sugerindo progressivo interesse no setor. As aplicações de tecnologias quânticas na defesa que mais recebem atenção são C4ISR (controle, comando, comunicações, computadores, inteligência, vigilância e reconhecimento) & apoio à decisão e hipersônica & espaço. A partir dessa análise, o estudo prospecta o desenvolvimento de soluções no contexto do Exército Brasileiro.