Redefinindo o Futuro: Como empresários e investidores estão moldando o Amanhã?

A tecnologia quântica promete criar um valor de trilhões de dólares na próxima década. O terceiro Relatório Anual de Monitoramento da Tecnologia Quântica reúne as mais recentes oportunidades neste campo emergente. Este relatório é um esforço colaborativo de Michael Bogobowicz, Kamalika Dutta, Martina Gschwendtner, Anna Heid, Mena Issler, Niko Mohr, Henning Soller, Rodney Zemmel e Alex Zhang, representando perspectivas da McKinsey Digital.

Em 2024, um ano sendo marcado por financiamentos robustos, fundamentos sólidos e avanços tecnológicos significativos, a tecnologia quântica (TQ) demonstrou um forte ímpeto.

A análise atualizada da McKinsey para o terceiro Relatório Anual de Monitoramento da Tecnologia Quântica revela que quatro setores — química, ciências da vida, finanças e mobilidade — serão provavelmente os primeiros a sentir o impacto do computador quântico, podendo gerar até 2 trilhões de dólares até 2035.

No entanto, o financiamento privado e corporativo para startups de tecnologia quântica em busca desse valor sofreu uma queda notável. Os investimentos diminuíram 27% em relação ao ano anterior, com a maior queda nas startups de sensoriamento quântico. Essa redução, contudo, foi menor que a queda de 38% no investimento total em startups ao redor do mundo.

Notavelmente, a maioria do financiamento (62%) foi direcionada a empresas fundadas há cinco anos ou mais, refletindo uma mudança nos investimentos para startups mais estabelecidas e promissoras, com foco em sua escalabilidade.

Em contraste com o setor privado, os investimentos públicos aumentaram mais de 50% em relação a 2022, representando quase um terço de todos os investimentos em tecnologia quântica. Uma série de países, liderados por Alemanha, Reino Unido e Coreia do Sul, anunciou novos financiamentos significativos para o desenvolvimento da TQ, elevando o total de financiamento público global até o momento para cerca de 42 bilhões de dólares.

Este ímpeto foi sublinhado pelo contínuo crescimento sólido nas fundações da TQ. Houve uma onda de novas ou aprimoradas ofertas (por exemplo, startups que disponibilizaram seus computadores quânticos através da nuvem) e avanços tecnológicos significativos, especialmente em correção e mitigação de erros quânticos, além de um pequeno aumento nas patentes registradas.

Além disso, observou-se um aumento notável nos programas de tecnologia quântica oferecidos por universidades, com a União Europeia liderando o número de graduados em campos relacionados à TQ.

O investimento privado caiu enquanto o investimento público disparou, com foco na escalabilidade de startups estabelecidas

Em 2023, 1,71 bilhão de dólares foram investidos em startups de TQ, representando uma queda de 27% em relação ao pico de 2,35 bilhões de dólares em 2022.

Apesar disso, a diminuição é menor quando comparada à queda de 38% para todas as startups globalmente. A desaceleração no número de novas startups de TQ fundadas continua (13 em 2023 versus 23 em 2022).

Os tamanhos dos negócios também diminuíram, com o valor médio do negócio sendo de 40 milhões de dólares em 2023, comparado a 105 milhões de dólares em 2022 e 107 milhões de dólares em 2021.

Em linha com esse desenvolvimento, o número de negócios caiu para 171 em 2023, de 206 em 2022.

Vários fatores causaram a diminuição do investimento privado em TQ, incluindo uma mudança significativa de foco para a IA generativa, bem como percepções persistentes da TQ como uma tecnologia de longo prazo, cujo potencial em vários setores ainda está sendo compreendido e avaliado.

Desenvolvimento de talentos e colaborações amplas são essenciais

O desenvolvimento de talentos avançou notavelmente em 2023, refletindo um foco positivo na construção das fundações da TQ. Houve 367.000 pessoas que se graduaram em 2023 com diplomas relevantes para a TQ. Enquanto isso, o número de universidades com programas de TQ aumentou 8,3%, para 195, e aquelas que oferecem mestrados em TQ aumentaram 10,0%, para 55.

A União Europeia e o Reino Unido têm o maior número e densidade, respectivamente, de graduados em campos relevantes para a TQ. Este aumento ajuda a explicar por que cientistas de instituições da UE contribuíram mais frequentemente para publicações relevantes para a quântica.

A colaboração entre indústria, academia e governo é essencial para acelerar o desenvolvimento da tecnologia quântica para industrializar a tecnologia, gerenciar a propriedade intelectual e superar lacunas de talentos. "Clusters de inovação" estão emergindo mundialmente como redes coordenadas de parcerias entre pesquisadores, líderes da indústria e entidades governamentais que contribuem para o avanço tecnológico das tecnologias quânticas e impulsionam a criação de valor regional.

Desenvolver e escalar esses ecossistemas de inovação regional será um fator determinante para alcançar uma adoção ampla e a comercialização da tecnologia quântica. Avanços tecnológicos, particularmente em computação quântica tolerante a falhas, refletem progressos significativos.

O último ano marcou avanços contínuos para todas as tecnologias quânticas, com uma gama de ofertas de TQ aprimoradas e novas chegando ao mercado. Um avanço foi a transição da era NISQ para a era FTQC.

Outros avanços chave incluíram propostas e demonstrações de correção de erro quântico por grandes empresas, prometendo passos em direção à computação quântica em larga escala e tolerante a falhas.

A fidelidade recorde de qubit de 99,5% (por QuEra, MIT e Harvard) e, mais recentemente, 99,9% (por Microsoft e Quantinuum) foram alcançadas combinando novos esquemas de correção de erro e arquiteturas inovadoras para qubits lógicos.

Mudar o foco do hardware sozinho para esquemas baseados em software e arquitetura para mitigação e correção de erros promete reduzir significativamente a sobrecarga de hardware e acelerar os prazos para o advento de computadores quânticos universais tolerantes a falhas.

Sensibilidade e Comunicação Aperfeiçoadas pela Tecnologia Quântica

• Sensoriamento Quântico: Pesquisadores estão desenvolvendo técnicas aprimoradas para controlar conjuntos de spins em estado sólido para uma variedade de aplicações de sensoriamento. Por exemplo, pesquisadores do MIT desenvolveram uma técnica inovadora que poderia melhorar significativamente a sensibilidade dos dispositivos de sensoriamento quântico. As capacidades da tecnologia de sensoriamento quântico em monitoramento, imagem, navegação e identificação terão um impacto significativo, tanto por si só quanto como facilitadores de processos. Nossa análise mostra que setores privados como petróleo e gás, automotivo e montagem, aeroespacial e defesa, tecnologia médica e entretenimento e mídia, bem como o setor público, poderiam experimentar um impacto disruptivo do sensoriamento quântico após 2030.
• Comunicação Quântica: Pesquisadores estão aprimorando o desempenho da distribuição de chaves quânticas, demonstrando distâncias de transmissão mais longas e taxas de dados aumentadas usando técnicas inovadoras. China e Rússia testaram com sucesso a comunicação quântica estabelecida mais longa, que foi de uma distância de 3.800 quilômetros. Pesquisadores também estão desenvolvendo plataformas para memórias quânticas usando íons aprisionados, íons de terras raras e vapores atômicos, e estão usando íons aprisionados para demonstrar repetidores quânticos, que operam em comprimentos de onda de telecomunicações.

Desafios e Oportunidades na Jornada Quântica

O desenvolvimento de talentos e a colaboração ampla são essenciais para superar os desafios atuais e aproveitar as oportunidades que a tecnologia quântica oferece. A formação de "clusters de inovação" em todo o mundo destaca a importância de redes coordenadas de parcerias entre pesquisadores, líderes da indústria e entidades governamentais.

Esses clusters contribuem para o avanço tecnológico das tecnologias quânticas e impulsionam a criação de valor regional, estabelecendo ecossistemas de inovação que são cruciais para a adoção e comercialização em larga escala da tecnologia quântica.

A transição da era NISQ (Quantum Intermediário com Ruído) para a era FTQC (Computação Quântica Tolerante a Falhas) marca um avanço significativo, com propostas e demonstrações de correção de erro quântico prometendo passos em direção à computação quântica em larga escala e tolerante a falhas.

Esses avanços, combinados com o desenvolvimento em sensoriamento e comunicação quântica, abrem novos horizontes para aplicações disruptivas em diversos setores.

Tenho certeza que a tecnologia quântica está no limiar de transformar uma variedade de setores, oferecendo avanços que eram inimagináveis até recentemente. Com o investimento contínuo, tanto público quanto privado, e o foco no desenvolvimento de talentos e na colaboração interdisciplinar, o potencial da tecnologia quântica para criar valor trilionário na próxima década é imenso.

À medida que superamos os desafios atuais e exploramos as oportunidades emergentes, a jornada quântica promete ser uma das mais excitantes fronteiras da ciência e tecnologia nos anos vindouros.

Como sempre faço, abaixo algumas perguntas para reflexão:

• Qual é o impacto real da sua empresa na sociedade e no meio ambiente, e como você pode medi-lo e melhorá-lo?
• Como as tendências emergentes em tecnologia, como a inteligência artificial e a tecnologia quântica, podem transformar seu modelo de negócio nos próximos cinco anos?
• De que maneira a sua estratégia de investimento está alinhada com os objetivos de desenvolvimento sustentável da ONU?
• Como você pode fomentar uma cultura de inovação contínua que permita à nossa empresa se adaptar rapidamente a mudanças de mercado?
• De que forma a diversidade e inclusão estão sendo integradas em suas práticas de liderança e tomada de decisão?
• Qual é o seu plano para garantir a resiliência empresarial frente a crises globais, como pandemias e mudanças climáticas?
• Como você pode melhorar o seu relacionamento com stakeholders para construir uma marca mais forte e confiável?
• De que maneira podemos utilizar dados e análises para melhorar a tomada de decisões e prever tendências futuras?
• Qual é o papel da sua empresa na promoção de um ecossistema de startups e inovação no nosso setor?
• Como a ética empresarial e a responsabilidade social estão sendo incorporadas em suas operações e estratégias de crescimento?

Nós Sabemos!