Estamos hablando de quién ya está usando la computación cuántica en la nube y qué iniciativas están promoviendo los gobiernos para apoyar a la industria de la computación cuántica.
/ Flickr / Steve Jurvetson / CC BY / Foto editada¿Quién usa computadoras cuánticas en la nube?
Grandes organizaciones como Google, IBM, Intel y una serie de pequeñas empresas de TI como D-Wave y Rigetti están creando sus computadoras cuánticas. Algunos de ellos brindan acceso a sus soluciones para universidades y organizaciones de investigación. La infraestructura de la nube los ayuda en esto. Por ejemplo,
IBM y
Alibaba han abierto el acceso a computadoras de
20 qubits y 11 qubits, respectivamente. Para trabajar con las instalaciones, se utilizan las plataformas en la nube IBM Q y Alibaba Cloud. El objetivo de estas iniciativas es ayudar a los ingenieros a trabajar con modelos complejos de aprendizaje automático y varios modelos de fenómenos reales:
desde modelos climáticos hasta modelos de mercados financieros.
La compañía canadiense D-Wave Systems también
lanzó su servicio en la nube. Sus clientes obtienen acceso a la computación cuántica por minuto por mes. Esto parece ser un poco, sin embargo, solo unos pocos milisegundos son suficientes para que una máquina cuántica complete una serie de tareas. Estamos hablando de la factorización de grandes números y la construcción de rutas: las computadoras clásicas pasan días y semanas en tales cálculos.
Varias compañías ya están utilizando las capacidades del sistema D-Wave. Por ejemplo, Airbus
usó computadoras basadas en qubit para crear nuevos aviones: era posible completar los cálculos necesarios cuatro veces más rápido que en las computadoras convencionales. Volkswagen
recurrió a las computadoras cuánticas para desarrollar algoritmos de control de vehículos no tripulados.
No son solo las empresas de TI las que participan en el desarrollo y la promoción de la computación cuántica (por ejemplo, IBM ha
formado una comunidad de desarrolladores de software para computadoras cuánticas). Muchos gobiernos están comenzando a promover iniciativas financieras especiales y leyes destinadas a desarrollar la industria cuántica. Hablaremos de algunos de ellos más tarde.
Iniciativa cuántica de EE. UU.
A mediados de diciembre del año pasado, el Senado de los Estados Unidos
aprobó un proyecto de ley que establece la Iniciativa Cuántica Nacional (NQI). El propósito de la nueva ley es apoyar a las empresas e institutos de investigación que trabajan en la creación de computadoras y redes cuánticas. El plan NQI está
diseñado para diez años, y se asignarán 1.200 millones de dólares para su implementación.
/ Flickr / IBM Research / CC BY-NAEl proyecto planea construir de dos a cinco nuevos centros de investigación para el estudio de tecnologías cuánticas. El Departamento de Energía de EE. UU. Será responsable de esto. También financiará la investigación: a cada centro se le asignarán $ 25 millones anuales. El dinero también se destinará al desarrollo de programas educativos para especialistas en el campo de los desarrollos cuánticos. La Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Preparará un programa educativo especial para estudiantes universitarios.
El responsable de la implementación de los proyectos planificados
será un organismo especialmente creado: la Oficina Nacional de Coordinación Cuántica. Su personal supervisará los programas de investigación y se ocupará de los problemas de consultoría.
Iniciativas de otros países.
También se han creado programas para el desarrollo de la industria de la computación cuántica en la Unión Europea, China y Rusia. En Europa en 2016
lanzó la iniciativa Quantum Flagship. El gobierno y los estados miembros de la UE han asignado mil millones de euros para apoyar veinte proyectos en el campo de la computación cuántica. Además, el dinero se destinará no solo a crear computadoras. Quantum Flagship incluye áreas de física teórica y metrología cuántica y comunicaciones.
Un ejemplo de proyectos financiados es
QMiCS de Oxford Instruments. Su propósito es crear una red inalámbrica entre dispositivos cuánticos.
Además
, dos proyectos de Atos
recibieron financiación. La primera tarea es crear una computadora cuántica de 50 qubits basada en
trampas de iones , uno de los tipos de qubits más comunes y
estables . El objetivo del segundo proyecto es
simular un sistema de 500 bits cuánticos. Hasta la fecha, solo se ha modelado una computadora de 60 qubits.
El campo de la computación cuántica también se está desarrollando en China. En 2016, el país comenzó a construir un nuevo laboratorio de investigación: el gobierno chino
asignó alrededor de mil millones de dólares para esto. El centro científico comenzará a funcionar en 2020.
El apoyo financiero previo del gobierno ayudó a los científicos chinos a lograr sus primeros éxitos en computación cuántica. En 2016, un equipo de investigadores
lanzó un satélite en órbita, en el que los canales de comunicación están protegidos mediante
encriptación cuántica . Esta tecnología también se utiliza en redes terrestres: se estableció un canal de comunicación cuántica con una longitud de aproximadamente 2.000 kilómetros entre Beijing y Shanghai.
/ Flickr / IBM Research / CC BY-NDTambién están involucrados en la computación cuántica en Rusia. En febrero de 2018, varias organizaciones, la Advanced Research Foundation, Vnesheconombank, la Universidad Estatal de Moscú y Digital Economy ANO,
crearon un consorcio cuántico cuya tarea es desarrollar una computadora de 50 qubits para 2021.
La Universidad Estatal de Moscú se ha asociado con la computación cuántica antes. En 2017, la universidad
recibió una subvención para crear un centro de tecnologías cuánticas. Su objetivo es desarrollar un sistema de cifrado de datos cuántico.
La Universidad ITMO también participa en esta área: en 2017, el gobierno
asignó 160 millones de rublos para un proyecto conjunto de la universidad y las compañías de telecomunicaciones.
Perspectivas de proyectos financieros.
El proyecto de ley del gobierno estadounidense fue respaldado por grandes empresas de TI, por ejemplo, Microsoft. Según los representantes de la corporación, el apoyo del gobierno es necesario para crear chips confiables de múltiples qubits que no permitan errores en los cálculos.
“Esta es una de las tareas más importantes en la industria. Cuantos más qubits contenga el procesador, mayores serán las posibilidades de que comiencen a influir en el trabajo del otro y crear interferencia ", dice Sergey Belkin, jefe de desarrollo de 1cloud.ru . - Hasta ahora nadie ha logrado alcanzar el valor cero de errores. Y esto nos impide aumentar la potencia informática de las máquinas cuánticas ".
Al mismo tiempo, los fondos estatales ayudarán a las organizaciones que no pueden pagar todo el equipo necesario para investigar tecnologías cuánticas.
Gracias al apoyo del gobierno, las empresas chinas han logrado avances significativos en el cifrado cuántico. Se espera que pronto la criptografía cuántica comience a desarrollarse intensamente en los Estados Unidos. Según las
previsiones , la nueva ley estadounidense acelerará el desarrollo de estándares para algoritmos de cifrado cuántico, y para 2024 la tecnología puede comenzar a implementarse en los servicios web.
La financiación del gobierno ayudará a desarrollar tecnologías cuánticas en Rusia. Se puede esperar que los proyectos patrocinados por instituciones estatales eventualmente construyan redes cuánticas a gran escala y diseñen chips multi-cuánticos.
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