Usar a mecânica quântica para reduzir drasticamente o tempo de uma operação computacional e entender como sistemas aparentemente caóticos que existem na natureza se ordenam espontaneamente. Duas propostas ousadas estudadas por professores da USP que recentemente receberam seu devido reconhecimento.
No dia 14 de março, seis jovens cientistas foram diplomados como membros afiliados da Academia Brasileira de Ciências (ABC). Entre eles estavam Diogo de Oliveira Soares Pinto, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, e Tiago Pereira da Silva, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, também em São Carlos.
Na ocasião, ambos apresentaram suas pesquisas e receberam os diplomas para o período 2019-2023. O evento foi organizado pelo vice-presidente regional para São Paulo da ABC, o professor Oswaldo Luiz Alves, da Unicamp.
Leia sobre a cerimônia em: Jovens professores da USP são novos membros da Academia Brasileira de Ciências
Fundada em 1916, a ABC é uma organização não governamental e sem fins lucrativos, que tem como foco o desenvolvimento científico do País, além de promover a interação entre cientistas brasileiros com pesquisadores de outras nações.
Para Diogo, a academia é um grande “catalisador de opiniões”. “É o ponto de encontro de todo mundo. Ela é a união de todos que estão no meio acadêmico para que tenhamos uma voz mais alta”, afirma.
“Ela dá um norte para a gente”, diz Tiago, ao comentar que muito da rotina dos pesquisadores envolve a participação em eventos onde estudos são apresentados e informações valiosas são trocadas entre cientistas diversos.
Entendendo o mundo quântico
Para se tornar um membro da ABC, cientistas devem ter suas pesquisas reconhecidas pelo corpo de especialistas que constitui a academia. A pesquisa do professor Diogo envolve compreender melhor a chamada mecânica quântica, teoria que estuda os sistemas físicos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, tais como moléculas, átomos, elétrons, prótons e outras partículas subatômicas.
Mais especificamente, o professor trabalha com a chamada “informação quântica”. A ideia que cerca a pesquisa, simplifica ele, envolve entender que “tudo que a teoria quântica nos dá é um conjunto de regras e esse conjunto pode ser utilizado para manipular átomos, moléculas, elétrons ou qualquer sistema quântico”, detalha.
Nesse contexto, entra o conceito de informação quântica, que é uma área de estudo baseada na noção de que a ciência da informação depende dos efeitos quânticos na física. “A informação quântica está muito mais interessada nas regras e na maneira de manipular a informação que pode ser codificada em diferentes sistemas físicos. E esses sistemas são os sistemas quânticos, onde a mecânica quântica prevalece. Aquele mundo estranho que não é o nosso mundo clássico que prevalece”, elabora.
Como exemplo concreto, o professor explica que muito do que nós usamos hoje em dia já utiliza a mecânica quântica: “Nossos celulares têm dispositivos que dependem da passagem de elétrons, nossa maneira de nos comunicar por satélite utiliza fótons, por exemplo”.
Para o especialista, compreender propriedades quânticas vai nos ajudar a desenvolver novos protocolos, por exemplo, na criação que computadores quânticos, que poderão “permitir respostas mais eficientes num tempo de computação quântica”, ou seja, muito mais rápido do que os computadores atuais.
Do caos à ordem
Graduado em Física, com mestrado e doutorado em Matemática, o professor Tiago une os dois mundos em uma pesquisa que começou já na graduação, quando ele bateu os olhos na chamada Teoria do Caos.
“Essa teoria fala que é impossível prever o comportamento dos sistemas”, postula ele, ao lembrar do famoso exemplo que serve como ilustração principal da teoria, o efeito borboleta. Segundo esse exemplo, o bater de asas de uma borboleta poderia influenciar o curso natural das coisas e, assim, ser capaz de provocar um tufão do outro lado do mundo..
Entretanto, a pesquisa do docente questiona essa simplificação. “Vários sistemas da natureza, apesar de serem absolutamente complicados, vão sincronizar. Ou seja, apesar de serem caóticos, sincronizam”, afirma.
“Eu estudo como o comportamento coletivo aparece nos sistemas espontaneamente. Por exemplo, as células do nosso coração. Quando estão sozinhas, cada uma tem seu próprio ritmo. Quando elas estão no coração juntas, elas atingem um ritmo comum, é uma coletividade comum, elas dão uma descarga forte elétrica e fazem o coração pulsar”, exemplifica, ao destacar que isso acontece em vários outros ramos da natureza. A coletividade surge espontaneamente.
“O que eu estudo é a matemática que faz isso acontecer e quais as regras que estão por trás disso”, esclarece.
Um país guiado pela ciência
Diante do recuo dos investimentos em Ciência e Tecnologia enfrentados pelos pesquisadores brasileiros nos últimos anos, ambos são categóricos ao reforçar que ter suas pesquisas reconhecidas por uma entidade como a ABC pode ser crucial para obterem futuros financiamentos.
E não apenas isso: grupos como a ABC, que tem também a missão de auxiliar na proposição de políticas públicas, podem ajudar a orientar o País na direção de uma “sociedade baseada no conhecimento”.
Para Diogo, a pesquisa científica deve ser cada vez mais utilizada para guiar de maneira séria, e sem nenhum tipo de argumento não científico, as políticas públicas. “Elas devem ser pensadas e bem estruturadas e a utilização de ciências empíricas é importante no sentido de que você apresenta dados estatísticos, melhores caminhos, uma interação com as outras áreas”, diz.
“Na Europa, eles estão muito ligados no conceito de sociedade baseada no conhecimento. Não aceitamos mais um fato, queremos embasamento científico”, defende Tiago ao deixar claro que está ciente de que nem tudo numa sociedade pode ser resolvido apenas com ciência. Ele acredita que deve “ser científico o que precisa ser científico”.
Mais informações: http://www.abc.org.br/
