onde são amplamente utilizados como a espinha dorsal da comunicação servidor-servidor para o treino dos modelos de aprendizagem automática mais avançados.
Atualmente, a maioria dos circuitos integrados fotónicos (PICs) é baseada em silício ou sílica, uma vez que as técnicas de fabrico destes materiais são as mais consolidadas. No entanto, o silício e a sílica possuem propriedades que os tornam subótimos ou mesmo inviáveis para algumas aplicações emergentes em tecnologias quânticas. Como resultado, este campo tornou-se um importante impulsionador do interesse em novas plataformas de materiais para PICs. Este artigo analisa os dados do relatório da IDTechEx, "Materiais para Tecnologias Quânticas", que prevê que os PIC para aplicações quânticas atinjam um mercado de 12,6 mil milhões de dólares até 2046.
Porque é que a fotónica está tão intimamente ligada à tecnologia quântica?
A fotónica é o campo tecnológico dedicado à geração e manipulação da luz, e o seu estudo tem estado historicamente ligado à física experimental avançada: lasers, microscópios e sistemas óticos que podem ocupar laboratórios inteiros.
As tecnologias quânticas — que incluem a computação quântica, os sensores e as comunicações — têm origem, em grande parte, em centros de investigação e universidades. No entanto, à medida que evoluem para aplicações comerciais, já não podem depender de sistemas óticos volumosos e delicados. É aí que os PICs (Painéis de Controlo Pictóricos) acrescentam valor: permitem que estes sistemas complexos sejam miniaturizados em chips robustos e produzidos em massa.
Computação com Luz:
Muitas das abordagens mais avançadas à computação quântica dependem de sistemas fotónicos, incluindo aqueles baseados em átomos neutros, iões aprisionados ou qubits fotónicos. Estes sistemas utilizam lasers, guias de onda e câmaras para manipular e medir partículas individuais.
O desenvolvimento de circuitos integrados fotónicos (PICs) adequados é fundamental para a expansão destas tecnologias. Por conseguinte, nos últimos anos, têm existido diversas aquisições de empresas de fotónica por empresas de computação quântica, com o objetivo de integrar capacidades de fabrico e conhecimento especializado.
Para além do Silício:
Embora o silício seja o material dominante, apresenta limitações significativas, como a falta de transparência no espectro visível, crucial para muitas aplicações quânticas. Além disso, estas tecnologias requerem baixa interferência e alta estabilidade, em vez de velocidade ou potência.
Por conseguinte, novos materiais como o nitreto de silício (SiN), o niobato de lítio em película fina (TFLN) e o titanato de bário (BTO) estão a ser explorados, embora ainda apresentem desafios em termos de custo e fabrico.
Perspetivas do Mercado:
Os circuitos integrados fotónicos (PICs) já são fundamentais nas telecomunicações, comunicação de dados e LiDAR, mas as tecnologias quânticas estão a levar as suas capacidades ao limite. O desenvolvimento de novas cadeias de abastecimento e materiais será essencial para o seu crescimento, incluindo aplicações em computação quântica, redes quânticas e cibersegurança.
O relatório "Materiais para Tecnologias Quânticas 2026-2046" analisa os fatores que impulsionarão este mercado multibilionário, fornecendo previsões detalhadas e estudos de caso baseados em insights do setor.
Autor: Noah El Alami, Analista de Tecnologia
