Las tecnologías cuánticas que prometen revolucionar el mundo

La V International Conference on Quantum Technologies organizada por el Russia Quantum Center congregó a más de 1300 asistentes de 200 países, incluyendo 229 científicos expertos en física cuántica, para explorar las diferentes fronteras de la tecnología cuántica. El evento interdisciplinar bienal tuvo lugar en el Radison Collection Hotel de Moscú del 15 al 19 de julio y contó con la participación de las principales eminencias mundiales en investigación sobre computación cuántica.

Las empresas líderes tecnológicas y sus principales directivos como Google, IBM, Airbus y D-Wave, explicaron sus avances, experimentos y retos en la física cuántica. La computación cuántica ofrecerá en un futuro soluciones para problemas aún no resueltos y permitirá grandes logros científicos para la humanidad, destacaron los diferentes ponentes.

Estos ordenadores cuánticos tendrán el potencial para proporcionar solución a cálculos físico-matemáticos ultra-avanzados y entregarán al mundo la próxima generación de sensores de fuerza, aceleración y gravedad, entre otras tecnologías.

Temas punterosLos diferentes ámbitos tratados en la conferencia fueron: las comunicaciones cuánticas, la computación cuántica, los simuladores cuánticos, la detección cuántica, la óptica cuántica, la optomecánica cuántica, la teoría cuántica de cuerpos, la fotónica, la superconductividad, los átomos y las moléculas de ultra-frío, la plasmónica y los polaritones en sistemas de estado sólido.

Thierry Botter, Director del Airbus Blue Sky, explicó que: “Airbus ha lanzado recientemente su reto y competición denominado Quantum Computing Challenge, que pretende abarcar cinco campos en el dominio de la física de vuelo, desde el diseño hasta las operaciones y fuentes de ingresos de las aerolíneas”.

Además, planteó la iniciativa de innovación abierta global de Airbus sobre computación cuántica y detalló los puntos del desafío de ingeniería detrás de las cinco declaraciones de problemas que plantea Airbus. También ha compartido información sobre las bases, retos del desafío y resultados obtenidos hasta la fecha, proporcionando detalles sobre cómo participar en la construcción de esta comunidad global que une a los expertos en computación cuántica y aeronáutica.

Inteligencia Artificial cuánticaHartmut Neven, Director de Ingeniería de Google,  trabaja en computación cuántica, visión computacional, robótica y neurociencia computacional, y está a cargo del laboratorio de Quantum Artificial Intelligence de Google. Esta iniciativa desarrolla nuevos algoritmos cuánticos para acelerar las tareas computacionales y la inteligencia de las máquinas.

Su ponencia estuvo centrada en ofrecer una instantánea del estado de desarrollo del Google Quantum AI Lab y las oportunidades existentes para el aprendizaje automático en dispositivos quantum machine learning, de escala ruidosa (NISQ).

“Estamos observando el trabajo llevado a cabo en Google, pero también tenemos presentes las direcciones prometedoras de otros equipos en la comunidad de computación cuántica, como los avances presentados en la V International Conference on Quantum Technologies”, concluyó.

Privacidad cuántica

Charles H. Bennet dirige el cuartel general de Investigación de IBM y explicó que “una de las motivaciones originales para la teoría de la información cuántica fue el uso de efectos cuánticos para proteger la privacidad de la información clásica durante su transmisión desde una ubicación segura a otra. Si bien existe una distinción clara entre la capacidad privada y la capacidad cuántica para la transmisión de información, argumentamos que la distinción desaparece para el almacenamiento de información, porque cualquier memoria capaz de preservar perfectamente la privacidad de la información clásica puede, en principio, también almacenar información cuántica de manera coherente. A pesar de esto, la noción de almacenamiento de información clásico privado sigue siendo útil en la práctica”.

Entrelazamiento cuántico a gran escala

Mikhail Lukin, de la Universidad de Harvard y científico líder mundial en óptica cuántica y física atómica, señaló que: “los avances recientes involucran la manipulación coherente y programable de sistemas de muchos cuerpos cuánticos utilizando matrices de átomos excitados en los estados de Rydberg.”

Añadió que, dentro de ese sistema, “observamos transiciones a estados ordenados que rompen varias simetrías discretas, verificamos la preparación de estados ordenados de alta fidelidad e investigamos dinámicas a través de transiciones de fase cuántica en grandes conjuntos de átomos. Específicamente, descubrimos un nuevo tipo de dinámica robusta de muchos cuerpos (las llamadas cicatrices cuánticas de muchos cuerpos) correspondientes a las oscilaciones persistentes de un parámetro de orden después de una repentina extinción cuántica. Más recientemente, implementamos una serie de actualizaciones técnicas que ahora nos permiten generar y manipular estados cuánticos enredados a gran escala y realizar operaciones lógicas paralelas de múltiples cúbits de alta fidelidad en estos sistemas”.

También afirmó Lukin que están realizando esfuerzos continuos para realizar y probar algoritmos de optimización cuántica usando dos matrices de átomos tridimensionales.

Solucionar problemas cotidianos

Ruslan Yunusov, CEO del Russian Quantum Center, destacó  que uno de los puntos interesantes para los ordenadores cuánticos es que podrán resolver problemas cotidianos que los ordenadores actuales no pueden resolver.

En cuanto a su visión sobre el futuro de la tecnología cuántica, Yunisov señaló que: “La comunicación cuántica y sus dispositivos han cambiado bastante desde el 2017 hasta ahora. Hace 2 años había prototipos y ahora tenemos proyectos pilotos desarrollándose que esperamos que para el año siguiente ya finalicemos las certificaciones de regulaciones. Cuando lleguemos a este punto, podremos entonces llevarlos al mercado para comercializarlos. El progreso ha sido inspirador. Mirando como las compañías chinas comenzaron en el sector, tomo como referencia alrededor de 7 años lo que nosotros hemos logrado en 3. Reconocemos que no somos los primeros, pero hemos sido más eficientes.”

Y añadió: “En la próxima conferencia podemos estar enseñando productos que jamás se han visto en el mercado. Una de las implementaciones será minimizar el tamaño de los dispositivos y que sean más económicos. Ahora mismo, la tecnología solo es accesible para grandes empresas como bancos o gobiernos. Sin embargo, con esta tecnología podremos hacer una caja de servidor con varios dispositivos alrededor de ella para que sea accesible para más personas. Al ser más económico, se espera que haya más demanda”.

Y concluyó: “actualmente tenemos una red trabajando a tiempo completo en un banco y esperamos hacerlo más grande aún en los próximos meses para conectarse a escuelas y universidades, obteniendo una red aún más grande. No somos los primeros en lograrlo, pero es un paso que debemos tomar para poder seguir avanzando en esta tecnología”.