Tecnologias quânticas de segunda geração

Resumo

Este projeto temático visa estabelecer as bases conceituais e a formação de recursos humanos necessários para o desenvolvimento de Tecnologias Quânticas de Segunda Geração, estruturando uma proposta de valor para o mercado de empresas industriais e de serviços em todo o mundo.As tecnologias quânticas de segunda geração compreendem soluções que se beneficiam diretamente de estados quânticos de luz ou matéria, como estados de superposição, estados emaranhados e ondas de matéria, para fornecer ganhos significativos em relação às chamadas "tecnologias clássicas" que não usam diretamente tais propriedades da mecânica quântica. Dado o crescente valor percebido por agências governamentais e empresas de todo o mundo sobre essas tecnologias, este projeto visa não apenas desenvolver soluções e competências na área, mas consolidar interfaces com os setores da indústria e serviços, de modo que várias empresas e instituições sejam capazes de se beneficiar do conhecimento e valor do nosso grupo, que será consolidado em Patentes, Metodologias, Parcerias com empresas Industriais e de Serviços para desenvolver tecnologias quânticas comerciais reais no e do estado de São Paulo.Na primeira etapa do nosso projeto para atingir nosso objetivo, contamos com uma equipe de pesquisadores teóricos e experimentais que atuam na área há décadas. Em particular, trabalharemos no desenvolvimento de: 1) Fontes de fótons únicos, que são os elementos-chave em vários protocolos de comunicação quântica. O sistema a ser estudado consiste em materiais 2D que podem apresentar altas taxas de repetição e que podem operar em temperaturas bem acima do zero absoluto, o que tornaria tais fontes economicamente viáveis para aplicações comerciais. 2) Também trabalharemos em sensores quânticos e metrologia usando átomos ultrafrios, como por exemplo, sensores de forças gravitacionais (gravímetro) baseados em onda de matéria interferometria: uma onda de matéria atômica ultrafria interagindo com os dois campos de luz contrapropagantes de uma cavidade óptica anelar e sujeito à gravidade realiza oscilações de Bloch, cuja frequência representa uma medida para a aceleração gravitacional. Tais dispositivos têm potencial aplicação em diferentes contextos, por exemplo, mapeamento subterrâneo e detecção de massas de carga em rodovias. 3) Por fim, também investigaremos algoritmos quânticos e simuladores quânticos para resolução de problemas complexos, como simulação de materiais, problemas de otimização em geral (roteamento de carga, facilidade de alocação de recursos, etc.) e resolução de sistemas de equações diferenciais em geral, cuja aplicação se estende a vários campos da física e da engenharia, como dinâmica de fluidos aplicada ao projeto de aeronaves, extração de petróleo, estudo de diferentes sistemas físicos, etc.Na segunda etapa buscamos integrar nossas soluções e competências tanto aos provedores de soluções industriais quanto às empresas de serviços já estabelecidas por meio de: (a) depósito de patentes e pedidos relacionados à implementação desses conceitos básicos e, principalmente, de sua implementação prática com base em materiais e técnicas já disponíveis para replicar as soluções em grande escala, (b) proteger esses IPs em acordos com essas empresas garantindo a canalização e inserção estratégica de mercado com base nas soluções testadas em cenários de casos reais e (c) estabelecer um ambiente profissional e plataforma para a adesão de investidores privados, garantindo o valor para empresas brasileiras diretamente ligadas a este projeto, além de outras para multiplicar os resultados em produtos e serviços. suporte e outros específicos para aplicações derivadas deste projeto na forma de valor-companhia e iniciativas. (AU)