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Cientistas da USP constroem armadilha de íons frios no Brasil e abrem caminho para desenvolver computação quântica com átomos de estrôncio
Escrito por Bruno Teles
Publicado em 24/09/2026 às 17:03
Atualizado em 24/09/2026 às 17:04
Ciência e Tecnologia
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Armadilha de íons frios da USP mantém partículas de estrôncio confinadas e cria uma plataforma brasileira para testar os componentes de futuros computadores quânticos
Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos, da USP, aprisionaram íons de estrôncio em um equipamento construído no Brasil. O resultado abre uma frente experimental para desenvolver qubits, unidades de informação da computação quântica.
A conquista, divulgada pela Agência FAPESP em 26 de agosto, voltou a circular em setembro no YouTube. O grupo liderado por Amilson Rogelso Fritsch usa uma armadilha de Paul, baseada em campos elétricos. Aprisionar as partículas é uma etapa de construção da plataforma, não a entrega de um computador pronto.
A FAPESP registra que outro modelo, a armadilha de Penning, já era utilizado por um grupo da UFRJ. Por isso, o pioneirismo de São Carlos precisa ser entendido no contexto da plataforma descrita, voltada à pesquisa quântica.
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A fotografia dos pontos luminosos é o começo da história
No experimento, um campo oscila cerca de 18 milhões de vezes por segundo. Os íons ficam em ultra-alto vácuo e são resfriados com lasers.
Para compreender o que vem depois, ajuda separar três tarefas: conservar a partícula na região desejada, alterar seu estado de maneira previsível e medir o resultado. Uma armadilha precisa sustentar esse trabalho sem que as interferências do ambiente destruam a informação.
Um estudo técnico do NIST sobre computadores de íons aprisionados descreve justamente essa dificuldade. O sistema deve interagir pouco com o ambiente e, ao mesmo tempo, permitir uma interação controlada entre os qubits. Isolamento e comunicação precisam funcionar juntos.
É por isso que o número de partículas, sozinho, não informa a capacidade de um futuro processador. Também importa saber por quanto tempo os estados são preservados, com que precisão as operações acontecem e quão confiável é a leitura. Colocar mais unidades numa armadilha não resolve automaticamente esses problemas.
O vídeo apresenta a ideia e os documentos mostram o trabalho de laboratório
Na cobertura abaixo, o Olhar Digital apresenta a diferença entre bits e qubits e aborda o experimento brasileiro a partir de aproximadamente 1 minuto e 47 segundos. O vídeo serve como introdução ao assunto; os registros de financiamento ajudam a enxergar as etapas da pesquisa.
Assista o vídeo
Vídeo do Olhar Digital publicado em setembro de 2026. A apresentação contextualiza a plataforma experimental da USP.
O cadastro do auxílio na Biblioteca Virtual da FAPESP informa vigência de novembro de 2024 a outubro de 2029. Entre os objetivos estão computação, sensoriamento e relógios ópticos. São linhas de investigação, não produtos anunciados para venda.
A ficha relaciona trabalhos sobre estabilização da frequência de lasers, ressonadores e fontes de radiofrequência com baixo ruído. Esses temas ajudam a dimensionar a engenharia envolvida: além da peça que prende os íons, é necessário produzir e controlar os sinais que fazem o experimento funcionar.
Outra bolsa de doutorado vinculada ao projeto, com vigência de janeiro de 2026 a dezembro de 2029, prevê a construção da armadilha e, depois, experimentos de alta precisão. O plano inclui espectroscopia de transições ópticas ultraestreitas, voltada a estudar diferenças muito pequenas entre frequências.
Esses documentos dão uma medida mais concreta do avanço do que a expressão “computador do futuro”. Há uma infraestrutura em construção, pesquisadores em formação e tarefas específicas que precisam produzir resultados verificáveis.
Outros laboratórios mostram por que controlar erros é tão importante
No programa de íons aprisionados do NIST, nos Estados Unidos, os experimentos incluem deslocar partículas entre regiões da armadilha, reorganizá-las e executar operações entre qubits. A instituição também pesquisa detectores integrados para melhorar a leitura dos estados quânticos.
Essas experiências estrangeiras ajudam a entender a sequência de desafios, mas seus resultados não podem ser atribuídos à USP. O equipamento, as espécies de íons e o estágio de desenvolvimento são diferentes. Uma demonstração brasileira de captura não equivale, por si só, a repetir operações já realizadas em outro laboratório.
O histórico experimental reunido pelo NIST mostra que essa trajetória é feita de etapas. Uma porta lógica quântica foi demonstrada em 1995; experiências posteriores avançaram no emaranhamento de mais partículas e na transferência de informação.
Uma porta lógica realiza uma operação elementar. Combinar muitas delas, mantendo o controle dos erros, é o que permite construir um processamento mais complexo. A passagem de uma demonstração física para uma máquina útil exige, portanto, muito mais do que uma fotografia impressionante.
O investimento é em capacidade de pesquisa e tem várias frentes
O programa QuTIa da FAPESP prevê R$ 150 milhões ao longo de cinco anos para tecnologias quânticas. O valor corresponde ao programa, com diferentes projetos e instituições, e não ao custo dessa armadilha da USP.
Computação é uma das frentes, ao lado de sensores e comunicação. Essa diversidade importa porque uma técnica desenvolvida para controlar partículas também pode contribuir para medições de frequência ou para a investigação de fenômenos físicos, mesmo antes de existir um processador de uso amplo.
Para acompanhar os próximos anúncios de São Carlos, a pergunta decisiva será o que a equipe conseguiu fazer com os íons depois de capturá-los. Preparar estados, realizar operações controladas e apresentar medidas de desempenho são resultados diferentes. Identificar qual deles foi demonstrado permite avaliar o avanço sem confundir uma plataforma promissora com uma máquina já concluída.
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Conteúdo reproduzido originalmente em: clickpetroleoegas por Bruno Teles.