O que são dispositivos quânticos?

Dispositivos quânticos são sistemas físicos capazes de manipular as leis da mecânica quântica – aquelas que regem o comportamento da matéria e da luz em escalas atômicas e subatômicas – para executar tarefas impossíveis para tecnologias convencionais. Diferentemente dos dispositivos clássicos, que lidam com bits (0 ou 1), os dispositivos quânticos operam com qubits, que podem estar em múltiplos estados ao mesmo tempo (superposição) e se conectar instantaneamente entre si (emaranhamento). Essas propriedades abrem caminho para computadores mais poderosos, sensores ultrassensíveis e sistemas de comunicação invioláveis. Na prática, esses dispositivos podem assumir muitas formas: circuitos de semicondutores, átomos aprisionados, materiais bidimensionais, fibras ópticas e chips fotônicos. Cada um deles explora um aspecto da física quântica para transformar informação, energia ou matéria de maneiras que estão moldando a próxima geração de tecnologias.

Nessa temática, os pesquisadores procuram desenvolver materiais bidimensionais (2D), nanofios semicondutores, defeitos luminescentes controlados e memórias quânticas baseadas em estados eletrônicos e de spin. Além do aspecto fundamental, o INCT-DQ também busca rotas de fabricação compatíveis com a indústria de semicondutores, fortalecendo a ponte entre pesquisa acadêmica e inovação tecnológica.