Espera-se que as tecnologias quânticas tenham grandes impactos em mercados que vão desde telecomunicações e medicina a finanças, mas os avanços na engenharia de produtos são necessários para trazer as tecnologias para o mercado, de acordo com o recém-lançado OIDA Quantum Photonics Roadmap:Every Photon Counts produzido em colaboração com a Corning.

O roteiro da OSA Industry Development Associates (OIDA) esclarece as aplicações e os prazos das tecnologias quânticas e especifica as melhorias nos componentes ópticos e fotônicos necessários para permitir a comercialização. Abrange as três principais áreas de aplicação:sensoriamento quântico e metrologia, comunicações quânticas e computação quântica.

A comercialização de produtos como sensores quânticos para navegação sem GPS e repetidores quânticos implantáveis ​​em campo para comunicações serão marcos significativos em um mercado emergente, mas mais investimentos em engenharia de produto são essenciais. Dispositivos SWAP-C inferiores permitiriam o progresso, por exemplo, em várias categorias de detecção, e a integração desses sistemas em chips fotônicos é um caminho crítico para isso. Embora alguma integração seja possível hoje, mais funcionalidade no chip (por exemplo, fontes, moduladores, interruptores) é necessário.

"Embora o campo ainda precise de avanços na ciência quântica, como um repetidor quântico, a tecnologia fotônica já existe amplamente para experimentos de laboratório, "diz Tom Hausken, consultor sênior da indústria, The Optical Society (OSA). "A engenharia do produto - tamanho reduzido, peso, potência e custo - está faltando, ou é aplicado a um aplicativo específico do cliente, sem benefício para o resto do campo. A necessidade é análoga à falta de talentos, não apenas com cientistas, mas com engenheiros em fotônica, micro-ondas e eletrônicos de controle, embalagens e criogenia que têm a experiência especializada para levar a tecnologia ao mercado. "

Embora o mercado de tecnologia quântica ainda esteja nos estágios iniciais, a comunidade de óptica e fotônica já fornece componentes essenciais para laboratórios de pesquisa e desenvolvimento no curto prazo para garantir o progresso. O OIDA estima as vendas de óptica e fotônica para equipamentos de laboratório usados ​​por pesquisadores quânticos em cerca de US $ 100 milhões por ano. O mercado comercial para produtos de uso final quântico deve aumentar para bilhões de dólares até 2030.

"O verdadeiro impacto da tecnologia quântica é o que ela pode fazer, que poderia ser muito maior do que o mercado da própria tecnologia, "Hausken acrescenta." O medo de perder (FOMO) esse impacto sobre a competitividade e segurança está impulsionando o financiamento da pesquisa quântica, que o OIDA estima em cerca de US $ 2 bilhões anuais. "

Os setores público e privado em todo o mundo estão fazendo investimentos de vários anos em tecnologias quânticas com o objetivo final de aplicações prontas para o mercado. Nos E.U.A., o National Quantum Initiative Act, um plano multiagências, propõe US $ 1,2 bilhão em financiamento para ciência da informação quântica em cinco anos. O programa Quantum Flagship da União Europeia está orçado em 1 bilhão de euros ao longo de um período de dez anos.

Os investimentos na engenharia de produto da tecnologia quântica também podem dar suporte a aplicações clássicas. Por exemplo, investimentos em fotônica integrada de menor perda e detectores de fóton único podem render benefícios em comunicações ópticas clássicas e imagens de baixa luz, respectivamente. A fotônica integrada oferece muitas soluções promissoras para a tecnologia quântica, em um momento em que oferece múltiplas soluções em outros campos.