O Nobel de Física 2025 e a revolução quântica que saiu do laboratório para o mundo

A fronteira entre o invisível e o tangível

Em outubro de 2025, a Academia Real de Ciências da Suécia anunciou os vencedores do Nobel de Física daquele ano. John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis foram agraciados pela descoberta de efeitos quânticos em circuitos elétricos de tamanho macroscópico — sistemas grandes o suficiente para caber na palma da mão, mas que obedecem às mesmas leis que governam partículas subatômicas. O prêmio, de 11 milhões de coroas suecas (cerca de R$ 6,2 milhões), foi dividido igualmente entre os três pesquisadores ligados a universidades dos Estados Unidos.

A descoberta central envolve o chamado efeito túnel macroscópico. Os cientistas construíram circuitos feitos de supercondutores — materiais que conduzem corrente sem resistência elétrica — separados por uma fina camada isolante, formando o que se conhece como junção Josephson. Quando a corrente atravessava o circuito, o sistema conseguia atravessar uma barreira de energia, um fenômeno que antes era observado apenas em escalas microscópicas. Isso significava que bilhões de partículas se comportavam como uma única partícula gigante, seguindo as regras da mecânica quântica.

Os laureados também demonstraram que o sistema só absorvia e emitia energia em quantidades específicas, um fenômeno chamado quantização de energia — o mesmo princípio que rege os elétrons dentro dos átomos. Olle Eriksson, presidente do Comitê Nobel de Física, afirmou em nota oficial que é maravilhoso celebrar como a mecânica quântica, criada há mais de um século, ainda oferece novas surpresas e continua sendo a base de toda a tecnologia digital.

Caminho para a computação quântica

A descoberta abriu caminho para tecnologias que hoje formam a base da computação quântica, dos sensores de precisão e da criptografia avançada. O professor John Martinis utilizou mais tarde os mesmos princípios para construir os primeiros protótipos de bits quânticos, os qubits, blocos fundamentais dos computadores quânticos. Esses sistemas têm potencial para resolver problemas complexos em segundos, tarefas que levariam anos nos computadores convencionais.

Gabriel Fernandes, doutorando em Física na Universidade Federal de São Carlos e membro do grupo de pesquisa QUANTA UFSCar, explicou à imprensa o alcance da descoberta. A pesquisa reconhecida pelo Nobel de 2025 mostrou que circuitos macroscópicos podem obedecer às regras da mecânica quântica, abrindo caminho para o desenvolvimento dos qubits supercondutores, hoje uma das principais plataformas de computação quântica e base para algoritmos com grande potencial científico e industrial. Entre as aplicações citadas estão a simulação de moléculas para novos remédios, otimização de cadeias logísticas e estratégias financeiras mais robustas.

Em 2024, o Nobel de Física reconheceu John Hopfield e Geoffrey Hinton, pioneiros da inteligência artificial, por descobertas que permitiram o aprendizado de máquina em redes neurais artificiais. Em 2025, a física voltou ao seu território mais próprio, os fenômenos quânticos que fundamentam toda a revolução digital. O comitê do Nobel observou que os dois prêmios consecutivos refletem uma convergência crescente entre física, ciência da computação e inteligência artificial, campos cujas fronteiras se dissolvem cada vez mais rápido.

O que isso significa na prática

Para além do prestígio acadêmico, a relevância da descoberta está no que ela torna possível. A quantização de energia em circuitos macroscópicos é o princípio que permite aos qubits manter seus estados quânticos estáveis o suficiente para realizar cálculos. Sem esse controle, um computador quântico perde sua vantagem sobre uma máquina clássica em frações de segundo.

Hoje, empresas como IBM, Google e startups dedicadas à computação quântica trabalham com qubits supercondutores exatamente nos circuitos que Clarke, Devoret e Martinis ajudaram a compreender. A IBM possui processadores quânticos com centenas de qubits em operação. O Google anunciou em 2019 ter alcançado a chamada supremacia quântica, a execução de uma tarefa impossível para computadores clássicos, e desde então tem expandido suas máquinas. Empresas mayores como Honeywell, IonQ e Rigetti competem no mesmo terreno.

A outra frente de aplicação são os sensores quânticos. Usando o mesmo princípio de quantização, esses dispositivos conseguem medir grandezas físicas, como campos magnéticos, gravidade e tempo, com precisão inalcançável por sensores convencionais. A medicina diagnóstica, a navegação por satélite e a exploração mineral são áreas que já se beneficiam dessa tecnologia. No Brasil, o Instituto Nacional de Metrologia mantém pesquisas nessa área, embora com recursos limitados.

O lugar do Brasil nessa equação

No Brasil, já existem grupos de pesquisa de excelência em física quântica e computação quântica. A Universidade de São Paulo, a Universidade Federal do Rio de Janeiro, a Universidade Federal de Minas Gerais e outras instituições mantêm laboratórios ativos nessa área. José Rafael Bordin, membro afiliado da Academia Brasileira de Ciências e professor associado da Universidade Federal de Pelotas, afirmou em entrevista que o Nobel de 2025 mostra que a física quântica saiu do mundo invisível dos átomos e entrou no mundo das tecnologias do dia a dia.

Porém, Bordin alertou para o que considera o principal gargalo. Se quisermos participar dessa revolução, é fundamental fortalecer a ciência básica, incentivar colaborações internacionais e criar pontes entre universidades, empresas e o setor público. Só assim poderemos não apenas consumir, mas também produzir tecnologias quânticas no país. A análise reflete uma realidade: apesar de haver pesquisa de qualidade, a transição de resultados laboratoriais para produtos comercializáveis ainda é frágil no Brasil.

A Empresa de Pesquisa Energética, órgão vinculado ao Ministério de Minas e Energia, tem estudado o papel da computação quântica no setor energético brasileiro. Simulações de redes elétricas, otimização de usinas e previsão de demanda são áreas em que a tecnologia pode trazer ganhos concretos. Mas esses estudos ainda estão em estágio inicial e dependem de investimentos que, no momento, não chegam ao país com a mesma velocidade com que chegam a Estados Unidos, Europa e China.

Contrapontos, limites e o que ainda não se sabe

A euforia com o Nobel de Física 2025 tem razão de ser, mas convém acompanhar os limites com cautela. A computação quântica ainda enfrenta problemas práticos graves. Qubits são extremamente sensíveis a ruídos externos, como temperatura, vibração e radiação, e precisam operar em temperaturas próximas ao zero absoluto, perto de -273 graus Celsius. Manter esse ambiente é caro, complexo e viável apenas em escala limitada.

Os computadores quânticos disponíveis hoje são úteis para pesquisas específicas, mas estão longe de substituir os computadores clássicos nas tarefas do dia a dia. A chamada vantagem quântica foi demonstrada em problemas criados especificamente para esse fim, não necessariamente em aplicações práticas do mundo real. Especialistas alertam que ainda devem passar muitos anos para que um computador quântico resolva, de forma mais eficiente que um notebook comum, problemas como gerenciar o estoque de um supermercado.

Além disso, a corrida quântica tem dimensões geopolíticas que o Brasil não controla. Os Estados Unidos e a China investem bilhões de dólares em pesquisa quântica com objetivos que incluem segurança cibernética e vantagem militar. O Brasil, com orçamento limitado para ciência, precisa definir prioridades claras caso queira ocupar qualquer espaço nessa competição. O risco é ficar apenas como consumidor de tecnologias desenvolvidas Elsewhere, sem participação na cadeia produtiva.

Cenários e síntese

O Nobel de Física 2025 reconhece uma descoberta que muda a narrativa da física quântica: fenômenos que antes pareciam restritos ao mundo microscópico agora podem ser projetados em circuitos do tamanho de um chip. Isso não significa que o computador quântico esteja à porta, significa que a porta foi identificada e que há pessoas trabalhando nela com ferramentas melhores do que antes.

O impacto mais imediato está na ciência dos materiais e na química, onde a simulação de moléculas complexas pode acelerar a descoberta de novos remédios, catalisadores e materiais. A medicina diagnóstica também se beneficia com sensores quânticos mais precisos. No setor de criptografia, a perspectiva de um computador quântico suficientemente poderoso representa um risco para os sistemas de segurança usados hoje na internet, uma corrida para criptografia pós-quântica já está em andamento em instituições como o NIST nos Estados Unidos.

Para o Brasil, o desafio não é apenas acompanhar, mas decidir quanto investir em uma tecnologia que ainda não tem aplicação comercial generalizada no país. A física é clara, o caminho está traçado e o prêmio de 2025 confirma que o trabalho dos três laureados merece o reconhecimento mais alto da ciência. Agora, resta saber se o ecossistema brasileiro terá condições de transformar essa descoberta em vantagem própria nos próximos anos, ou se mais uma vez ficará restrito ao papel de espectador de uma revolução que poderia ser sua.

Este artigo foi elaborado com apoio de inteligência artificial generativa como ferramenta de assistência à redação. O conteúdo foi revisado e validado antes da publicação. As análises e opiniões expressas são de responsabilidade do autor e não constituem aconselhamento jurídico.