Mulheres da tecnologia quântica: Dra. Clarice D. Aiello do laboratório de tecnologia de biologia quântica (QuBiT)

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Clarice D. Aiello, fundadora do QuBiT Lab, fala sobre sua jornada no ecossistema quântico.

By Kenna Hughes-Castleberry postado em 27 de março de 2024

Na pesquisa científica, onde as disciplinas muitas vezes correm em paralelo, raramente se cruzando, o Dr. Clarice D. Aiello, fundador e líder do Tecnologia de Biologia Quântica (QuBiT) Lab, se destaca como um farol de inovação interdisciplinar. Aiello, um pioneiro no campo emergente conhecido como “biologia quântica”, está tentando preencher a lacuna entre a física quântica e a biologia. Este esforço poderia revolucionar a nossa compreensão da vida no seu nível mais fundamental. “É difícil legitimar o campo da biologia quântica”, disse Aiello Por dentro da tecnologia quântica. “Há muita falta de comunicação em torno disso por causa da pseudociência, por causa de uma proposta e improvável, dada a tecnologia atual, a origem quântica da consciência, além de alegações infundadas sobre o emaranhamento de pequenos organismos em qubits tecnológicos.”

Biologia Quântica, embora não seja um conceito novo, permaneceu à margem da ciência dominante e é frequentemente visto com ceticismo pelos cientistas. Explora o papel que os fenómenos quânticos, como o emaranhamento e a sobreposição, podem desempenhar nos processos biológicos – um conceito que desafia as visões tradicionais da física, da biologia e da química.

Com sua sólida formação em física quântica e grande interesse em sistemas biológicos, Aiello defende uma abordagem mais integrada no QuBiT Lab. Ela argumenta que as peculiaridades da mecânica quântica podem ser fundamentais na condução de mecanismos biológicos complexos, como a fotossíntese, reações enzimáticas e até mesmo como as células reagem a campos eletromagnéticos.

Surpreendentemente, a jornada de Aiello não começou nem com a biologia nem com a física quântica. Embora ela quisesse se formar em física, seus pais recomendaram um diploma de engenharia, já que o Brasil, seu país natal, oferecia oportunidades de melhores salários para engenheiros do que para físicos. Durante a graduação, no início dos anos 2000, Aiello aprendeu mais sobre física quântica graças ao seu mentor, o Prof. Fernando Brandt, da Universidade de São Paulo, que fez com que Aiello lesse as palestras de Feynman. Aiello concluiu a sua licenciatura na École Polytechnique em França, onde teve mais oportunidades de prosseguir a sua paixão pela física quântica. “A indústria quântica não existia quando me formei”, ela elaborou. “Mas durante minha carreira de graduação, pude fazer alguns cursos iniciais de computação quântica e rapidamente descobri que gostava deles.”

Após sua carreira de graduação, Aiello fez a transição para o doutorado. em detecção quântica no MIT. Como pós-doutoranda em um laboratório de química em Berkeley, ela fez a transição para a biofísica. Um de seus projetos foi criar um chip para visualizar moléculas de clorofila. O experimento não estava funcionando e Aiello procurou outras moléculas para visualizar; ela acidentalmente encontrou o criptocromo, uma proteína com propriedades notavelmente semelhantes ao que os físicos chamam de “detecção quântica”.

“Os químicos estão cientes da “detecção quântica” em tubos de ensaio à temperatura ambiente, sem nomeá-la, há décadas”, acrescentou ela. Esta foi a primeira exposição de Aiello sobre como a física quântica poderia interagir com a biologia, e ela ficou fascinada. Depois de concluir um segundo pós-doutorado em bioengenharia na Universidade de Stanford, Aiello tornou-se professor assistente na UCLA.

Em novembro de 2019, dois meses antes da pandemia, Aiello fundou o QuBiT Lab, focado em biologia quântica. Como investigador principal do QuBiT Lab, Aiello examina como os spins quânticos, uma propriedade inerente aos elétrons e outras partículas, afetam os sistemas biológicos, como as células. “Isso pode ser fundamental em processos que vão desde a migração das aves até a embriogênese”, destacou.

No entanto, para que muitas destas interações quânticas afetem os processos biológicos, elas devem funcionar à temperatura ambiente, o que pode ser uma grande barreira. No entanto, como outras pesquisas de física e química quântica demonstraram, essas dinâmicas quânticas podem ocorrer nessas temperaturas por períodos curtos, mas longos o suficiente para serem importantes para a função fisiológica. Aiello e sua equipe do QuBiT Lab estão esperançosos de que pesquisas futuras mostrem que eles conduzem processos fisiológicos causalmente.

Como voz líder no campo da biologia quântica e líder do QuBiT Lab, Aiello entende a importância de aumentar a diversidade dentro do ecossistema quântico. “Cientistas de alto nível têm um papel a desempenhar para tornar a indústria mais inclusiva”, destacou ela, “não como salvadores, mas como aliados”. Para serem aliados, Aiello explicou que esses indivíduos deveriam estar cientes das questões e preconceitos da área e defender as mulheres e outros grupos minoritários.

Aiello também mencionou que a alfabetização quântica deve ser melhorada para que a área se torne mais diversificada. “Há muita falta de comunicação em torno do quantum; devemos melhorar a alfabetização quântica geral para todos com ensino médio”, afirmou ela. “É como era antes a codificação, onde apenas um grupo de nicho de pessoas conseguia codificar, e agora todos podem. Quantum é semelhante no sentido de que apenas algumas pessoas têm acesso a ele agora. Precisamos expandir isso para incluir todos; a física quântica é necessária para compreendermos o mundo em que já vivemos.”

Kenna Hughes-Castleberry é editora-chefe da Inside Quantum Technology e comunicadora científica da JILA (uma parceria entre a University of Colorado Boulder e o NIST). Suas áreas de escrita incluem tecnologia profunda, computação quântica e IA. Seu trabalho foi apresentado na National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica e muito mais.

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Computação quântica, pesquisa, sensoriamento, mulheres em quantum

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Clarice D. Aiello, biologia quântica, Laboratório QuBiT, Mulheres em quantum