Brasil está en camino de enfrentarse a uno de los mayores desafíos tecnológicos de la era moderna: la innovación cuática. Este término, que se refiere al desarrollo y aplicación de tecnologías basadas en los principios de la mecánica cuántica, se ha convertido en una prioridad para el país sudamericano. La mecánica cuántica, con su capacidad para transformar sectores tan diversos como la computación, la criptografía y la medicina, ofrece un potencial sin precedentes para revolucionar la forma en que interactuamos con el mundo.
Felipe Fanchini, físico, docente y uno de los coordinadores del Programa FAPESP QuTIa en Tecnologías Cuánticas de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), ha sido una voz destacada en este ámbito. Recientemente, alojó un material académico en el portal The Conversation titulado “Brasil necesita acelerar su ritmo para beneficiarse de la segunda ola de innovación cuántica”. Fanchini destaca la importancia de este campo, especialmente con la llegada del Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas en 2025, una iniciativa de las Naciones Unidas que celebra el surgimiento de la mecánica cuántica hace más de cien años.
Innovación cuática
La ciencia y la tecnología cuántica exploran el comportamiento de las partículas subatómicas, los constituyentes más pequeños de la materia. Estas partículas, que incluyen electrones, protones y neutrones, revelan un mundo donde las reglas de la física clásica no se aplican. Los fenómenos de superposición y entrelazamiento cuántico son ejemplos de cómo estas partículas pueden comportarse de manera contraintuitiva, permitiendo que existan en múltiples estados simultáneamente y que se correlacionen a grandes distancias. La innovación cuática utiliza estos principios para desarrollar tecnologías como las computadoras y la criptografía cuántica, que prometen una capacidad de procesamiento y seguridad sin precedentes.
Fanchini subraya que la mecánica cuántica, aunque desconcertante en sus inicios, ha encontrado aplicaciones prácticas en nuestra vida diaria. Desde el trabajo de Max Planck a principios del siglo XX, la mecánica cuántica ha evolucionado hasta formar la base de tecnologías como los láseres y los equipos de resonancia magnética. Sin embargo, la verdadera revolución viene con las tecnologías cuánticas 2.0, que no solo manipulan estados cuánticos, sino que también aprovechan fenómenos como la coherencia cuántica para aplicaciones transformadoras en diversas industrias.
Materializando otro mundo
Las tecnologías cuánticas 2.0 prometen transformar sectores enteros, desde la química y la logística hasta los servicios financieros y la atención sanitaria. Las computadoras cuánticas, por ejemplo, tienen el potencial de realizar simulaciones avanzadas, descubrir nuevos medicamentos y desarrollar materiales innovadores. En la industria financiera, podrían optimizar la gestión de carteras y la planificación de procesos, mientras que en la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, podrían llevar estas tecnologías a nuevas alturas. Los sensores cuánticos, por su parte, ofrecen una precisión sin precedentes en áreas como las imágenes médicas, la navegación y la exploración de recursos naturales.
Sin embargo, Fanchini advierte que, aunque el potencial es enorme, el desarrollo de estas tecnologías aún se encuentra en sus primeras etapas. Las inversiones en innovación cuática implican un grado considerable de riesgo, y hay muchos desafíos por superar. La transformación del potencial teórico en aplicaciones prácticas requerirá tiempo, investigación y recursos. Controlar y estabilizar sistemas cuánticos, así como escalarlos para su uso práctico, son algunos de los principales obstáculos. Además, la formación de profesionales cualificados en física, ingeniería e informática es crucial para avanzar en este campo.
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Aumentan las inversiones
A nivel mundial, la financiación para la investigación en el área cuántica ha aumentado significativamente. Según el Plan de Economía Cuántica del Foro Económico Mundial, las inversiones globales en tecnologías cuánticas superan los 40.000 millones de dólares y se espera que alcancen los 106.000 millones para 2040. Países como Canadá, China y el Reino Unido están liderando estas inversiones, con programas nacionales dedicados a la investigación y desarrollo en este ámbito. China, por ejemplo, está invirtiendo casi la mitad del gasto mundial en tecnologías cuánticas, posicionándose como líder global en detección, informática y comunicaciones cuánticas.
En comparación, las inversiones brasileñas son más modestas, pero están creciendo a medida que aumenta la conciencia sobre el papel estratégico de la innovación cuática. Embrapii (Empresa Brasileña de Investigación e Innovación Industrial) ha anunciado la creación de varios Centros de Competencia en Tecnologías Cuánticas, con una inversión inicial significativa. Estos centros se suman a una serie de iniciativas anteriores que han sentado las bases para el desarrollo cuántico en Brasil, comenzando con el Programa de Apoyo a Centros de Excelencia en 1996 y el Instituto Milenio de Información Cuántica en 2001.
Infraestructura y retención de talento
A pesar de estos avances, Brasil enfrenta desafíos en infraestructura y retención de talento. La falta de laboratorios y equipos adecuados ha ralentizado el desarrollo de soluciones locales y ha llevado a la dependencia de tecnologías extranjeras costosas. Muchos talentos brasileños han buscado oportunidades en centros de investigación internacionales debido a la falta de recursos en el país. Sin embargo, con la creación del programa QuTIa, Brasil está dando pasos importantes para cerrar esta brecha y fomentar un ecosistema de investigación e innovación cuántica.
El programa QuTIa, lanzado por la Fundación de Investigación de São Paulo (FAPESP), tiene como objetivo promover la investigación en diversas áreas de tecnologías cuánticas 2.0. Con una inversión de aproximadamente 150 millones de reales, el programa busca impulsar el desarrollo de computadoras, comunicaciones y sensores cuánticos. Además, QuTIa pretende estimular el crecimiento de nuevas empresas y asociaciones con la industria, creando un entorno favorable para la innovación y el progreso económico.
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Potencial de líder
Para Brasil, posicionarse en la vanguardia de la innovación cuática es esencial. El país no puede permitirse perder la oportunidad de participar en la segunda ola de la revolución cuántica. Con una combinación de inversión estratégica, desarrollo de infraestructura y formación de profesionales, Brasil tiene el potencial de convertirse en un líder en tecnologías cuánticas y aprovechar sus beneficios transformadores en múltiples sectores.
La innovación cuática no solo representa un avance tecnológico, sino también una oportunidad para mejorar la competitividad y el bienestar social. Las aplicaciones de estas tecnologías pueden revolucionar la atención sanitaria, mejorar la seguridad y optimizar procesos industriales, entre otros beneficios. Por ello, es crucial que Brasil continúe invirtiendo y desarrollando su capacidad en este campo, asegurando un futuro donde la ciencia cuántica forme parte integral de su progreso y desarrollo.
