Materiais 2D em Tecnologias Quânticas: Emissores, Sensores e Aplicações Fotônicas

2D Materials in Quantum Technologies: Emitters, Sensores and Photonic Applications

Neste artigo, abordamos o papel dos materiais bidimensionais ou de van der Waals como plataformas versáteis para tecnologias quânticas emergentes. Iniciamos com uma breve revisão dos fundamentos da física quântica e da matéria condensada, destacando como os avanços experimentais permitiram a observação e o controle de fenômenos quânticos em escala nanométrica. Apresentamos a classe de materiais 2D, como TMDs e hBN, e sua importância em emissores de fótons únicos, sensores quânticos e dispositivos optoeletrônicos e fotônicos. Discutimos os mecanismos geradores de defeitos radiativos, bem como as propriedades de heteroestruturas torcidas e acoplamento spin-órbita, ressaltando o potencial de operação em temperatura ambiente. Por fim, destacamos o impacto didático e interdisciplinar desses sistemas, que permitem abordagens experimentais acessíveis ao ensino superior e à divulgação científica. Os materiais 2D unem teoria, técnica e acessibilidade, tornando-se aliados na formação de profissionais preparados para difundir os conceitos da física quântica de maneira clara e inclusiva.

Palavras-chave:
Material quântico; emissor quântico; sensor quântico; emissor de fótons únicos; hBN; TMD; material 2D; fotônica