Assim como na vida, na ci\u00eancia nada se faz sozinho ou de forma isolada. Por isso, o an\u00fancio do Pr\u00eamio do Nobel de F\u00edsica \u00e9 reflexo de um esfor\u00e7o imenso de pesquisa que envolve gera\u00e7\u00f5es de cientistas em todo o mundo. E no an\u00fancio dos laureados de 2025 nesta ter\u00e7a-feira, dia 7 de outubro, o f\u00edsico brasileiro Amir Caldeira, professor titular do Instituto de F\u00edsica Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), recebeu uma justa homenagem.<\/p>\n\n\n\n
Em parceria com o f\u00edsico brit\u00e2nico Anthony J. Leggett, Caldeira foi citado para contextualizar e fundamentar as descobertas dos laureados Michel H. Devoret (Yale University e UC Santa Barbara), John M. Martinis (UC Santa Barbara) e John Clarke (UC Berkeley), premiados por \u201cdescobrirem o tunelamento qu\u00e2ntico macrosc\u00f3pico e a quantiza\u00e7\u00e3o de energia em um circuito el\u00e9trico\u201d.<\/p>\n\n\n\n
O reconhecimento de Caldeira, que foi vencedor em 2022 do Pr\u00eamio Joaquim da Costa Ribeiro, da Sociedade Brasileira de F\u00edsica (SBF), \u00e9 um grande incentivo \u00e0 ci\u00eancia brasileira: o trabalho desenvolvido por ele e o cientista brit\u00e2nico foi pioneiro ao prever teoricamente que efeitos qu\u00e2nticos podem se manifestar em sistemas de dimens\u00f5es macrosc\u00f3picas, como um circuito el\u00e9trico supercondutor. Essa constata\u00e7\u00e3o abriu caminho para o desenvolvimento dos qubits supercondutores, elementos essenciais para a constru\u00e7\u00e3o de computadores qu\u00e2nticos.<\/p>\n\n\n\n
\u201cA nossa contribui\u00e7\u00e3o foi realmente fundamental para o trabalho que foi agraciado com o Nobel desse ano. Ent\u00e3o, realmente, \u00e9 um motivo de muito orgulho e muita alegria, claro\u201d, explica o f\u00edsico, em entrevista ao Boletim SBF<\/a><\/strong>. \u201cSe eu disser que n\u00f3s fizemos tudo isso com o intuito de desenvolver a computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, eu vou estar mentindo. N\u00e3o foi. Eu estava fazendo um doutorado e n\u00f3s acabamos nos deparando com problema original e extremamente interessante\u201d, explica o professor, que em entrevista, defendeu a ci\u00eancia b\u00e1sica.<\/p>\n\n\n\n O Nobel e o destaque brasileiro repercutiram no meio cient\u00edfico. O f\u00edsico Jo\u00e3o Paulo Sinnecker, vice-diretor do Centro Brasileiro de Pesquisas F\u00edsicas (CBPF), tamb\u00e9m comemorou o resultado do Nobel de F\u00edsica, explicando que o Laborat\u00f3rio de Tecnologias Qu\u00e2nticas, o QuantumTec, rec\u00e9m inaugurado no t\u00e9rreo da institui\u00e7\u00e3o e que fabrica os chips qu\u00e2nticos, existe por conta desses pesquisadores. \u201cCBPF, MCTI e FINEP na fronteira do conhecimento!\u201d, diz Sinnecker, em mensagem de whatsapp ao Boletim SBF<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n O editor-chefe do Brazilian Journal of Physics (BJP), Alberto Saa, informou ainda que o peri\u00f3dico cient\u00edfico da SBF publicar\u00e1 uma edi\u00e7\u00e3o especial \u201ccom contribui\u00e7\u00f5es sobre os profundos desdobramentos do trabalho de Amir Caldeira, inclusive o Pr\u00eamio Nobel\u201d. A publica\u00e7\u00e3o dever\u00e1 ser lan\u00e7ada no primeiro semestre do ano que vem.<\/p>\n\n\n\n Para comemorar os 45 anos do modelo Caldeira-Leggett e a longa carreira cient\u00edfica de Caldeira, ser\u00e1 organizada uma confer\u00eancia na Casa do Professor Visitante (CPV), um hotel localizado na Universidade de Campinas (Unicamp), e no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), ambos em Campinas, entre os dias 13 a 15 de outubro. Al\u00e9m de Leggett e Caldeira, estar\u00e3o presentes mais 24 pesquisadores do Brasil e do exterior que atuam em diversas \u00e1reas fortemente influenciadas pelo modelo Caldeira-Leggett, como fundamentos da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, sistemas qu\u00e2nticos abertos, informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, materiais qu\u00e2nticos, \u00f3tica qu\u00e2ntica e biologia qu\u00e2ntica. Mais informa\u00e7\u00f5es, clique AQUI<\/a>.<\/p>\n\n\n\n No relat\u00f3rio publicado pela Academia Sueca na ter\u00e7a-feira (07\/10), intitulado \u201cFor the discovery of macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantisation in an electric circuit<\/a>\u201d, no par\u00e1grafo \u201cTowards MQT in superconducting circuits\u201d, o nome de Amir Caldeira aparece diretamente associado \u00e0s investiga\u00e7\u00f5es te\u00f3ricas conduzidas com Leggett no final da d\u00e9cada de 1970, que ajudaram a explicar como sistemas macrosc\u00f3picos podem manter propriedades qu\u00e2nticas mesmo quando interagem com o ambiente.<\/p>\n\n\n\n \u201cJunto com seu aluno de doutorado Amir Caldeira, Leggett investigou como as taxas de tunelamento seriam afetadas por um acoplamento residual fraco a um ambiente dissipativo\u201d, descreve o trecho do documento. Essa contribui\u00e7\u00e3o foi decisiva para compreender como a dissipa\u00e7\u00e3o (o processo de perda de energia para o meio externo) interfere no comportamento qu\u00e2ntico de sistemas reais, um desafio central para a engenharia de dispositivos qu\u00e2nticos est\u00e1veis.<\/p>\n\n\n\n No universo microsc\u00f3pico, energia e informa\u00e7\u00e3o se comportam de formas que desafiam a l\u00f3gica cotidiana. Um dos fen\u00f4menos mais intrigantes \u00e9 a dissipa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, processo pelo qual a energia de um sistema qu\u00e2ntico se espalha para o ambiente. Assim como o som de um sino se enfraquece ao vibrar no ar, el\u00e9trons, \u00e1tomos e circuitos supercondutores perdem energia ao interagir com o que os cerca, como luz, calor ou vibra\u00e7\u00f5es. Essa perda altera o comportamento qu\u00e2ntico, tornando o sistema mais pr\u00f3ximo do mundo cl\u00e1ssico.<\/p>\n\n\n\n Foi justamente essa transi\u00e7\u00e3o que o f\u00edsico brasileiro Amir Caldeira, ao lado do brit\u00e2nico Anthony Leggett, buscou compreender no in\u00edcio dos anos 1980. Juntos, criaram um modelo matem\u00e1tico pioneiro, hoje conhecido como modelo Caldeira\u2013Leggett, que descreve a rela\u00e7\u00e3o entre um sistema qu\u00e2ntico e seu \u201cbanho\u201d de osciladores, uma esp\u00e9cie de oceano de vibra\u00e7\u00f5es que representa o ambiente. Essa teoria revelou como a dissipa\u00e7\u00e3o influencia o chamado tunelamento qu\u00e2ntico, processo em que part\u00edculas atravessam barreiras aparentemente intranspon\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n A partir dessa base te\u00f3rica surge o conceito de decoer\u00eancia qu\u00e2ntica, fen\u00f4meno em que um sistema deixa de exibir as superposi\u00e7\u00f5es t\u00edpicas da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica e passa a se comportar como algo cl\u00e1ssico. Compreender e controlar a dissipa\u00e7\u00e3o e a decoer\u00eancia tornou-se um dos grandes desafios da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica moderna. Cada qubit precisa manter sua coer\u00eancia por tempo suficiente para realizar c\u00e1lculos complexos, e qualquer ru\u00eddo pode inviabilizar o processo. As ideias desenvolvidas por Caldeira e Leggett h\u00e1 mais de quarenta anos permitem prever e minimizar a perda de coer\u00eancia em dispositivos qu\u00e2nticos, formando a base te\u00f3rica sobre a qual se ergue a tecnologia que hoje redefine os limites da informa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Amir Caldeira formou-se em F\u00edsica pela Pontif\u00edcia Universidade Cat\u00f3lica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), onde tamb\u00e9m concluiu o mestrado, e obteve o doutorado na University of Sussex, no Reino Unido, sob orienta\u00e7\u00e3o de Anthony Leggett, que receberia o Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica em 2003. Atualmente, \u00e9 professor titular da Unicamp, membro da Academia Brasileira de Ci\u00eancias desde 2000 e Comendador da Ordem Nacional do M\u00e9rito Cient\u00edfico. Sua trajet\u00f3ria \u00e9 marcada por pesquisas em f\u00edsica te\u00f3rica da mat\u00e9ria condensada, com foco em dissipa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, efeitos qu\u00e2nticos macrosc\u00f3picos e sistemas eletr\u00f4nicos de baixa dimensionalidade. O f\u00edsico \u00e9 ainda autor do livro \u201cAn introduction to macroscopic quantum phenomena and quantum dissipation\u201d (1. ed. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2014. v. 1. 283p).<\/p>\n\n\n\n Durante o doutorado, Caldeira e Leggett publicaram uma s\u00e9rie de artigos que se tornaram refer\u00eancia mundial. Em 1981, apresentaram o artigo cient\u00edfico na Physical Review Letters N\u00famero 46 chamado \u201cInfluence of Dissipation on Quantum Tunneling in Macroscopic Systems<\/a>, (Phys. Rev. Lett. 46, 211 – 1981) no qual apresentaram o modelo hoje conhecido como \u201cCaldeira\u2013Leggett Model\u201d, um dos pilares te\u00f3ricos da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica aberta, ramo que estuda como sistemas qu\u00e2nticos interagem com o ambiente. O modelo descreve matematicamente a perda de coer\u00eancia qu\u00e2ntica e seus efeitos sobre o tunelamento macrosc\u00f3pico, estabelecendo uma base conceitual essencial para os experimentos que d\u00e9cadas depois levariam ao Nobel de 2025.<\/p>\n\n\n\n Mais de quarenta anos depois, Devoret, Martinis e Clarke transformaram o chip qu\u00e2ntico em realidade experimental. Em seus laborat\u00f3rios, criaram circuitos supercondutores compostos por jun\u00e7\u00f5es Josephson (elementos capazes de conduzir corrente el\u00e9trica sem resist\u00eancia) e demonstraram que essas estruturas exibem n\u00edveis de energia quantizados e tunelamento qu\u00e2ntico em escala macrosc\u00f3pica. Esses experimentos provaram que o mundo qu\u00e2ntico e o cl\u00e1ssico podem coexistir no mesmo dispositivo, o que abriu caminho para a atual revolu\u00e7\u00e3o da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. \u201cEu volto a dizer, olha, n\u00e3o se esque\u00e7am de aprender as coisas conceitualmente, o que elas querem dizer de fato, porque em tudo isso que a gente est\u00e1 vendo tem muita ci\u00eancia fundamental\u201d, alertou Caldeira, ao fim da entrevista, explicando que o cientista nem sempre precisa atuar de forma a colocar um produto na prateleira, em defesa da ci\u00eancia b\u00e1sica. \u201cOs cientistas gostam muito de usar a curiosidade. Olha, sinto muito dizer que \u00e9 chav\u00e3o, mas \u00e9 verdade. \u00c9 curiosidade, \u00e9 entender como a natureza funciona para voc\u00ea utiliz\u00e1-la.\u201dReconhecimento Internacional<\/h2>\n\n\n\n
Assista \u00e0 entrevista com Amir Caldeira no Canal do YouTube da SBF<\/strong><\/p>\n\n\n\n