A tecnologia quântica entra na fase de validação industrial: uma nova etapa já começou

Escrito por: Zhang Feng

I. A onda de industrialização da tecnologia quântica já chegou, mas como ultrapassar os gargalos técnicos e as lacunas de governação?

Recentemente, várias médias financeiras têm dado destaque concentrado ao facto de a China, nas três principais áreas — computação quântica, comunicação quântica e medição de precisão quântica — já ter demonstrado capacidade equiparável ao nível mais alto a nível internacional, e estar agora a entrar na fase crítica de “validação da industrialização”. Esta formulação desenha um quadro grandioso da transição dos avanços na vanguarda dos laboratórios para aplicações industriais.

No entanto, ao analisarmos esta vaga de entusiasmo, surge uma questão central: no momento crucial em que a tecnologia quântica passa de “ataque a dificuldades técnicas” para “validação da industrialização”, estamos nós devidamente preparados para lidar com as incertezas tecnológicas subjacentes, com a ambiguidade do caminho de industrialização e com os novos desafios de governação e conformidade que daí advêm? Sobretudo no contexto em que tecnologias disruptivas como a inteligência artificial e a blockchain se entrelaçam no seu desenvolvimento, o processo de industrialização da tecnologia quântica não é uma questão meramente técnica; trata-se, antes, de um projeto sistémico que envolve rotas tecnológicas, modelos de negócio, alocação de capital e controlo de riscos. Atualmente, a opinião pública tende a focar-se nos avanços tecnológicos e nas perspetivas industriais, mas a discussão sobre as “águas profundas” e os “escantilhões” que a fase de validação da industrialização poderá enfrentar continua insuficiente.

II. A conjugação de múltiplos motores de impulso promove a transição da tecnologia quântica dos laboratórios para a vanguarda industrial

A aceleração do processo de industrialização da tecnologia quântica é o resultado da ação conjunta de vários fatores. O primeiro motor vem do elevado grau de atenção e do planeamento sistemático ao nível estratégico do Estado. Como uma das seis indústrias futuras claramente referidas no “Planeamento da 15.ª Quinquenal” (15.ª cinco anos), a tecnologia quântica é posicionada como um apoio importante para o nosso país conquistar uma parte relevante do discurso central nas tecnologias e indústrias do futuro. Este desenho de topo traz uma alocação concentrada de políticas, fundos e recursos, formando um padrão de desenvolvimento de “coordenação central e articulação local”.

Em segundo lugar, a acumulação contínua de capacidade de investigação científica fornece a base para a industrialização. Instituições de investigação como a Universidade de Ciência e Tecnologia da China e o Instituto Internacional de Pesquisa Quântica de Shenzhen, entre outras, têm vindo a alcançar avanços de nível mundial, em áreas como a precisão dos relógios quânticos (erro de 30 mil milhões de anos não superior a 1 segundo) e protótipos de computação quântica, estabelecendo um alicerce para a transformação tecnológica.

Além disso, a participação ativa por parte dos agentes do mercado constitui um impulso importante para a industrialização. Empresas líderes como Guodun Quantum, Goyin Quantum e Origin Quantum destacam-se, formando inicialmente um padrão de “clusters de I&D a impulsionar o desenvolvimento industrial”. Por fim, o foco do mercado de capitais também tem vindo a evoluir: da abordagem relativamente mais difusa e “apostadora” do modo inicial, para uma lógica de investimento mais precisa e aprofundada na cadeia de valor completa de “três hard e três soft” (que se refere a hardware, software, algoritmos e outras ligações centrais). Isto proporciona um apoio financeiro mais contínuo e racional para a industrialização.

III. Construir uma via de desenvolvimento tridimensional de avanço coordenado de “tecnologia-indústria-ecossistema”

Face aos desafios complexos da fase de validação da industrialização, uma rutura num único eixo já não é suficiente; é necessário construir um sistema de medidas de resposta tridimensionais, em que o ataque aos gargalos técnicos, o cultivo da indústria e a construção do ecossistema avancem em conjunto.

No plano tecnológico, é indispensável continuar a concentrar-se nos gargalos centrais. Por exemplo, a computação quântica ainda precisa de alcançar avanços fundamentais no número e na qualidade dos qubits (tempo de coerência, fidelidade) e na capacidade de correção de erros. Isto exige manter um investimento estável e de longo prazo na investigação fundamental e incentivar a integração profunda entre academia, indústria e aplicação, acelerando a validação em engenharia e em produto dos resultados laboratoriais.

No plano industrial, deve-se definir percursos de desenvolvimento diferenciados. A comunicação quântica pode, em primeiro lugar, realizar aplicações demonstrativas em áreas como as finanças e a administração pública, que têm exigências muito elevadas de segurança; a medição de precisão quântica pode visar cenários específicos como a imagiologia médica e a prospeção geológica; e a computação quântica deve integrar-se profundamente com a computação clássica e com a inteligência artificial (AI), procurando aplicações “killer-level” em domínios como o desenvolvimento de fármacos, a ciência dos materiais e a modelação financeira. Quanto à construção do ecossistema, é necessário dar prioridade à criação de plataformas de inovação abertas e colaborativas. Incentivar as empresas líderes a abrirem parte das suas capacidades de I&D, atraindo mais PME e programadores para participarem na inovação de aplicações, formando uma cadeia industrial completa de hardware, software, algoritmos e serviços de aplicação. Ao mesmo tempo, reforçar a cooperação e a troca com equipas internacionais de topo, mantendo a abertura e a perspetiva avançada das rotas tecnológicas.

IV. A industrialização quântica irá remodelar múltiplas indústrias e gerar uma ligação profunda com a AI e a blockchain

Assim que a industrialização da tecnologia quântica obtenha progressos substanciais e reais, o seu impacto será profundo e em várias dimensões. Em primeiro lugar, irá capacitar diretamente e remodelar uma série de indústrias-chave. A computação quântica tem potencial para acelerar consideravelmente os ciclos de conceção de novos fármacos e novos materiais; a comunicação quântica pode construir a base para a infraestrutura de redes de informação absolutamente segura da próxima geração; e a medição de precisão quântica pode trazer melhorias revolucionárias em tecnologias como diagnóstico médico e navegação.

Em segundo lugar, e de forma ainda mais disruptiva, o impacto reside no facto de a tecnologia quântica vir a produzir efeitos de acoplamento profundo com tecnologias de ponta existentes como a inteligência artificial e a blockchain. A computação quântica pode fornecer, pela primeira vez, uma capacidade de computação capaz de apoiar o treino de modelos de AI mais complexos e mais poderosos, enquanto os algoritmos de AI, por sua vez, também podem ser usados para otimizar o controlo dos sistemas quânticos e a correção de erros.

No domínio da blockchain, a ameaça potencial dos computadores quânticos aos algoritmos de cifragem atualmente dominantes está a obrigar ao desenvolvimento de criptografia pós-quântica; ao mesmo tempo, a tecnologia de comunicação quântica também pode oferecer novas soluções de segurança para registos distribuídos. Esta combinação de tecnologias dará origem a novos domínios de investigação interdisciplinar e a novas formas de estrutura industrial.

Contudo, é necessário ver com prudência: as avaliações atuais sobre o impacto da industrialização assentam, na maioria, em extrapolações lineares do progresso tecnológico e em expectativas otimistas. O limiar para a utilização prática da tecnologia quântica continua a ser elevado, e o calendário em que ela produzirá, de facto, grandes benefícios económicos e sociais permanece ainda com grande incerteza.

V. As três preocupações ocultas: incerteza técnica, bolhas de capital e atraso na governação

Ao mesmo tempo que nutrimos a expetativa de um futuro promissor da tecnologia quântica, temos de reconhecer de forma lúcida e encarar as múltiplas fontes de risco no seu caminho de industrialização. O primeiro risco provém da própria incerteza tecnológica. Os sistemas quânticos são extremamente frágeis; manter a sua estabilidade e escalabilidade é um problema a nível mundial. A competição entre rotas tecnológicas (como supercondutores, armadilhas de iões, fotónica quântica, etc.) ainda não está totalmente decidida, existindo o risco de “apostar no cavalo errado”. A fase de validação da industrialização pode deparar-se com gargalos técnicos difíceis de prever, levando a um progresso lento ou até à estagnação.

Em segundo lugar, existe o risco de aquecimento excessivo de capital e de bolha. Como uma das indústrias futuras mais em foco, o setor quântico atraiu um grande afluxo de capital. Com o panorama da industrialização ainda não totalmente claro, uma procura excessiva de capitais pode conduzir a valorizações inflacionadas, construções redundantes e má afetação de recursos; caso o progresso tecnológico não corresponda às expetativas, pode provocar volatilidade no mercado e uma quebra de confiança.

Por fim, e também o risco mais negligenciado atualmente, é o atraso grave na estrutura de governação e de conformidade. A tecnologia quântica, especialmente a computação quântica, representa um desafio fundamental para os atuais sistemas de segurança da informação. Poderá quebrar amplamente os sistemas de cifragem de chave pública em uso, ameaçando a segurança das finanças, da defesa e das infraestruturas.

Além disso, a combinação da tecnologia quântica com a biotecnologia e com a inteligência artificial pode desencadear novos problemas éticos e de segurança. No entanto, as leis e regulamentos relevantes, as normas técnicas, as avaliações de risco e os sistemas de supervisão praticamente não existem. Esta situação de “corrida desenfreada da tecnologia e gesso curto da governação” constitui uma séria ameaça para o desenvolvimento a longo prazo.

VI. Os próximos cinco anos serão um período-chave de diferenciação e integração, exigindo que a racionalidade e a regulamentação caminhem a par

Olhemos para o futuro: nos próximos cinco a dez anos, o processo de industrialização da tecnologia quântica apresentará algumas tendências claras.

Primeiro, irá intensificar-se a diferenciação dentro do setor. Entre as três grandes áreas centrais, a medição de precisão quântica poderá, graças à sua maturidade tecnológica relativamente maior e à forte ligação com cenários de aplicação, alcançar primeiro a implementação comercial em escala. A comunicação quântica irá estabelecer redes demonstrativas em domínios específicos com exigências muito elevadas de segurança. Já a computação quântica passará por uma fase longa em que as “máquinas dedicadas” avançam primeiro e as “máquinas universais” vêm a seguir; o caminho de industrialização será o mais longo e o mais tortuoso.

Segundo, a integração tecnológica tornar-se-á a norma. As “empresas puramente quânticas” reduzir-se-ão, enquanto mais entidades se dedicarão a soluções integradas de “quântico + computação clássica”, “quântico + AI” e “quântico + blockchain”. A capacidade de inovação interdisciplinar capaz de resolver dores reais da indústria tornar-se-á a chave competitiva.

Terceiro, a direção dos investimentos de capital tenderá para uma racionalidade maior e uma maior focalização. O mercado de capitais passará de perseguir conceitos para se dedicar mais profundamente às ligações de valor da cadeia industrial, prestando mais atenção às barreiras tecnológicas centrais, às capacidades de engenharia e a rotas claras de comercialização. Em quarto lugar — e esta é uma tendência crucial —, os temas de governação e conformidade irão aquecer rapidamente. À medida que a maturidade tecnológica aumentar e os projetos-piloto de aplicação forem avançando, as discussões sobre segurança de dados, ética dos algoritmos, controlo da exportação de tecnologia e até sobre as regras globais de governação da tecnologia quântica serão trazidas para agenda. A criação de estruturas de investigação de risco com visão prospetiva e de regulamentação adaptativa tornar-se-á um novo campo de batalha para os países disputarem o direito a voz na era quântica.

Em suma, a entrada da tecnologia quântica na fase de validação da industrialização marca o início de uma nova etapa, cheia de esperança e, ao mesmo tempo, cheia de desafios. Devemos ter confiança e paciência na exploração científica e na inovação industrial, mantendo também uma perceção clara e um espírito de vigilância sobre os riscos potenciais. Para promover um desenvolvimento saudável da tecnologia quântica, não basta a persistência dos cientistas e engenheiros na resolução de problemas; é também necessário que os decisores políticos, o setor industrial, a comunidade de investimento e a área jurídica construam em conjunto um ecossistema que incentive a inovação, previna riscos e assegure um funcionamento normativo e ordenado. Só com o avanço em simultâneo de avanços tecnológicos, aplicações industriais e construção de governação é que poderemos verdadeiramente dominar esta vaga de tecnologia capaz de mudar o futuro.