Sensores quânticos têm grande potencial de mercado, diz BCG

Muito tem se ouvido falar recentemente da computação quântica e seus qubits, mas esse campo da física e da engenharia que explora propriedades das partículas subatômicas tem aplicação também no segmento dos sensores. E, ironicamente, essa é uma área com mais potencial de uso, na prática, em células fotovoltaicas, semicondutores, equipamentos que produzem imagens médicas e defesa, segundo um artigo recente do Boston Consulting Group (BCG).

O BCG prevê o surgimento de novos usos para a tecnologia de sensores quânticos na próxima década, com efeitos muito transformadores. Cerca de 1.600 patentes já foram concedidas, e startups arrecadaram US$ 2 bilhões em 2022. Esses números são alguns dos indícios de que o mercado total atingível por esse tipo de sensores fique no intervalo entre US$ 3 bilhões e US$ 5 bilhões até 2030, o que representa ou uma participação entre 2% a 3% no mercado de sensores mais amplo. Já uma pesquisa da IDTechEx, abrangendo um horizonte que vai até 2044, avalia que aplicações de sensores quânticos em veículos elétricos, sistemas de navegação sem GPS, imagens médicas e computação quântica deve atingir US$ 7,1 bilhões.

A extrema sensibilidade dos sensores quânticos proporciona alta precisão em vários tipos de medição, como tempo, frequência, aceleração, temperatura, pressão, entre outros. Diversos cenários podem ser beneficiados por essa exatidão, inclusive produtos de consumo no médio e longo prazo, na visão do BCG, que divide os sensores quânticos em cinco classes principais de aplicação:

1. Sensores Eletromagnéticos: Usados para medir campos eletromagnéticos de forma dinâmica e com alta precisão, por exemplo, para interceptar comunicações na área da defesa ou registrar atividade cerebral no campo do diagnóstico.

2. Produção de Imagens: Por melhorar a resolução e o alcance das imagens, a tecnologia quântica pode criar mapas 3D mais precisos e fazer medições com mais exatidão. Radares quânticos podem ajudar a detectar e localizar objetos.

3. Gravímetros e Gradiômetros: São equipamentos que medem a força e mudanças em um campo gravitacional usados para monitorar fenômenos geofísicos.

4. Termômetros e Barômetros:. Podem avaliar com mais precisão a temperatura e a pressão atmosférica e assim melhorar a medição de parâmetros ambientais em aeronaves, por exemplo.

5. Aplicações Transversais. Uso combinado com computação e comunicação quânticas para previsão do tempo, detecção de fraudes, otimização de tráfego, entre outras aplicações.

O BCG adverte que os maiores desafios para adoção dos sensores quânticos são os custos iniciais e operacionais e a atual falta de clareza sobre as vantagens que essa tecnologia emergente pode proporcionar. Isso sem falar nas dificuldades de integração, escalabilidade limitada e a falta de padronização, por enquanto.

O BCG acrescenta que cada estágio da cadeia de valor dos sensores quânticos, formada por componentes, sensores em si, aplicativos e serviços, está amadurecendo em ritmos diferentes, dificultando a previsão de como esse mercado evoluirá nos próximos anos. A natureza estratégica da indústria da defesa e sua menor sensibilidade a preços em comparação com outros setores de atividade estão fazendo d ramo militar o principal impulsionador do mercado de sensores quânticos.

Outros três setores que devem ser beneficiados em breve pelos sensores quânticos são saúde, fabricantes de eletrônicos, geologia & energia.

‘Google Maps’ do subsolo

A Delta g, uma nova empresa resultante de um desdobramento da Universidade de Birmingham, levantou recentemente £ 1,5 milhão em investimentos para acelerar a disponibilidade comercial de sensores quânticos para mapear o subterrâneo.

A empresa usa uma tecnologia desenvolvida na universidade como parte de um hub de tecnologia quântica para sensores que visa transformar a eficiência de grandes projetos de infraestrutura e reparo, mapeando locais complexos e de pouca visibilidade com rapidez, precisão e sem necessidade de escavações.

Projetos de infraestrutura, como obras rodoviárias, precisam contar com informações precisas no nível da superfície para permitir a visualização de locais subterrâneos. No entanto, as ferramentas cartográficas de hoje são limitadas devido à pouca capacidade de ver além das camadas superiores e de fazer medições inconsistentes em diferentes condições do solo e em ambientes de alta vibração, resultando em tempo e custos financeiros proibitivos.

O trabalho da Delta g se baseará em uma pesquisa sobre gradiometria gravitacional realizada na última década em Birmingham e que culminou na primeira demonstração em campo do mundo de um sensor quântico prático para detecção de infraestrutura subterrânea, segundo os pesquisadores.

A Delta g está concentrado seus esforços em uma nova abordagem para mapear subsuperfícies complexas. Segundo a empresa, isso levará à criação de ‘Google Maps para o subsolo’ de maneira rápida e precisa, econômica e ampliável. Seus potenciais benefícios serão aplicáveis a setores como construção e serviços públicos.

“É empolgante ver esse investimento em sensores quânticos, que serão usados para buscar novas ferramentas que visam trazer benefícios para aplicações em toda a engenharia civil”, afirma Michael Holynski, professor de Sensoriamento Quântico na Universidade de Birmingham e fundador da Delta g.