Aos 33 anos, o matemático Daniel França é professor da Universidade de Copenhague e recebeu bolsa da União Europeia para encontrar novas funções para máquinas
Por Matheus Fernandes – Estadão – 07/06/2025
Os computadores quânticos, máquinas ultrapoderosas capazes de resolver operações complexas em poucos segundos, são uma das grandes promessas da tecnologia. Na vanguarda da pesquisa para encontrar usos para essas máquinas e ajudar a viabilizar aplicações reais, está um pesquisador brasileiro, o professor da Universidade de Copenhagen Daniel Stilck França, de 33 anos.
Ele faz parte da série do Estadão “Nomes para ficar de olho”, que traz perfis em texto e vídeo de jovens que devem ganhar projeção nos cenários nacional e internacional nos próximos anos.
Daniel Stilck França quer levar a computação quântica da ficção científica para a realidade
Na computação atual, baseada nas leis da Física clássica, a informação é armazenada em bits, que podem ser representados por “0” ou “1”. A computação quântica propõe um modelo baseado nos princípios da Física Quântica, assim, no lugar dos bits entram os qubits, que podem representar “0” e “1” ao mesmo tempo, em um estado chamado sobreposição. Essa mudança poderia possibilitar um aumento exponencial na velocidade de processamento, resolvendo problemas matemáticos considerados impossíveis para computadores convencionais. Setores como inteligência artificial (IA), saúde, química, finanças e logísticas poderiam ser transformados para sempre.
“A computação quântica tenta conciliar dois dos maiores avanços do século passado em ciência e tecnologia, que foi a Física Quântica, que descreve o mundo microscópico, com a ciência da computação”, explica Fernando Brandão, professor da Caltech e diretor de ciência aplicada na Amazon Web Services (AWS). Ele liderou a equipe responsável pelo primeiro chip quântico da empresa americana fundada por Jeff Bezos, além de fazer parte do time do Google que, em 2019, anunciou o primeiro computador a atingir supremacia quântica.
Brandão é o principal nome brasileiro na área e trabalhou de perto com Daniel França no desenvolvimento de algoritmos quânticos capazes de resolver problemas matemáticos complexos com mais eficiência e um ganho expressivo de velocidade. Como Brandão, Daniel é um teórico — ou seja, ele não constrói hardware, mas desenvolve a parte teórica que guia o funcionamento dessas máquinas.
“Conseguimos escrever um trabalho sobre a primeira aplicação desses problemas de otimização que considerava completa, mostrando que tudo daria certo e que o computador quântico poderia ajudar”, relata o professor. “Foi uma ótima colaboração com ele e, desde então, eu continuo seguindo seu trabalho.”
O caminho para chegar ali não foi óbvio — como acontece com quase todo mundo que decide seguir por uma área tão complexa e desconhecida.
Filho de um professor de Matemática, Daniel iniciou sua graduação na Universidade de São Paulo (USP) e concluiu o curso na Universidade Técnica de Munique, após receber uma bolsa. Foi na Alemanha também que fez pós-graduação e mestrado. “Sempre tive bastante incentivo para seguir a carreira acadêmica”, afirma.
Ao ingressar no doutorado, ele escolheu a área da computação quântica após conversar com seu tio, professor de Física em uma universidade federal, que lhe indicou áreas promissoras. A computação quântica une elementos da Matemática, Física e computação em uma abordagem interdisciplinar.
Hoje, Daniel França é professor no Departamento de Matemática da Universidade de Copenhague (Dinamarca), além de atuar no Quantum for Life – centro interdisciplinar para pesquisa quântica de moléculas financiado pela Novo Nordisk. Recentemente, ele também recebeu uma bolsa do European Research Council para acelerar o desenvolvimento da computação quântica nos próximos anos por meio de novos algoritmos capazes de lidar melhor com o ruído, nome dado aos erros que afetam os cálculos das máquinas, gerando resultados diferentes do esperado. Eles são causados pela própria natureza incerta dos fenômenos quânticos e pela complexidade do hardware envolvido.
“Vamos dizer assim: atualmente, uma em cada mil operações em um computador quântico vai dar errado”, explica Daniel. O trabalho do pesquisador é justamente apontar onde estão esses erros. “Meu trabalho era jogar baldes de água fria na comunidade, falando ‘é improvável que esses computadores sejam úteis, dados os paradigmas e os algoritmos propostos agora na literatura, o nível de ruído e as limitações das máquinas’”, afirma.
Além de encontrar formas de classificar melhor o ruído nos computadores, outro desafio que Daniel França encara para tornar os computadores úteis é a falta de algoritmos quânticos que sejam mais resistentes em relação aos erros. O pesquisador compara os processos atuais com uma “fileira de dominós”, onde qualquer problema pode levar todo mundo a cair. Ele propõe uma solução matemática alternativa: “O que eu quero propor são maneiras de fazer computações quânticas que são mais parecidas com embaralhar um deck de cartas”, explica.
É nessa área que Daniel recebeu uma bolsa de 1,5 milhão de euros do European Research Committee para o projeto GIFNEQ, ou Gibbs framework for near-term quantum computing. A proposta é combinar técnicas de identificação de ruído com a busca de novos algoritmos, de forma a trazer mais próximo da realidade os computadores quânticos úteis.
Funcionalidades quânticas
É justamente na criptografia que está uma das principais aplicações possíveis dos computadores quânticos. O algoritmo quântico mais famoso até hoje é o de Shor, com potencial para quebrar em poucas horas protocolos atuais como o RSA, que levariam milhões de anos para serem superados com os hardwares atuais. Isso significa que toda a segurança digital, incluindo transações financeiras e infraestrutura global, está em perigo. Esse medo impulsionou a área de criptografia pós-quântica, com a busca de novos métodos ainda mais seguros.
“Não é exagero dizer que a nossa economia ou as nossas comunicações se baseiam na suposição de que um certo problema matemático é muito difícil de resolver. Só que ninguém tem uma prova que esse sistema matemático é realmente muito difícil de resolver”, diz Daniel, sobre o estado atual da criptografia. “Se alguém tivesse conseguido resolver, essa pessoa teria acesso a boa parte da comunicação mundial.”
Entre as outras aplicações possíveis para os próximos cinco ou 10 anos, Daniel também destaca a área de simulações, na Química, Física e ciência de materiais. “Existe um consenso na comunidade da computação quântica de que a simulação de sistemas físicos é uma das áreas em que a gente vai esperar as primeiras aplicações”, diz. “Uma das grandes motivações, já há 30 anos, que começou esse campo é para simular mecânica quântica, um problema computacional muito complexo.”
Atualmente, uma em cada mil operações em um computador quântico vai dar errado
Daniel Stilck França
O professor exemplifica como um dos problemas que podem ser solucionados pela computação quântica é o da fixação de nitrogênio, processo químico para produção de fertilizantes extremamente intensivo no consumo de energia que é essencial para a agricultura global.
Novas aplicações para o futuro
Para o futuro como pesquisador da área, o objetivo de Daniel é ajudar a encontrar novas aplicações para esses computadores, para além da simulação de sistemas físicos. “A gente tem pouquíssimos exemplos de algoritmos quânticos”, explica.
“Se eu puder também fazer parte desse momento de virada do meu campo da ficção científica para a realidade, isso seria muito legal. Eu gostaria muito de contribuir para essas primeiras demonstrações de algo útil que é feito com o computador quântico”, conclui.
Fernando Brandão, seu antigo mentor, é otimista quanto ao futuro do jovem pesquisador:
“Acho que ele tem uma carreira brilhante pela frente. Quem sabe ele vai achar o grande novo algoritmo quântico que um dia vai ser usado no computador quântico”.
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