CTIC Centro Tecnológico y el Centro de Supercomputación de Castilla y León se alían para desarrollar conjuntamente una línea de trabajo en simulación de computación cuántica
31 oct 2022 . Actualizado a las 13:57 h.La física cuántica es el campo de la Ciencia que estudia el comportamiento de la materia a nivel atómico y subatómico. El primer investigador en unir la física cuántica con sus aplicaciones en la teoría de la información fue Feynman, premio Nobel de Física en 1965. Este mismo año (2022) la Academia Nobel volvía a galardonar con el mismo Premio a tres investigadores (Aspect, Clauser y Zellinger) por sus trabajos contribuyendo a demostrar las propiedades descritas a nivel teórico por Feynman y que constituyen la base sobre la que se están desarrollando los nuevos ordenadores cuánticos.
Una de esas propiedades, es el paralelismo cuántico, por la cual una partícula de materia, como un electrón o un fotón, puede tener distintos estados al mismo tiempo. Cuando esta propiedad se aplica en la computación, se abre un nuevo campo lleno de oportunidades a poder dotar a los ordenadores de nuevas capacidades de almacenamiento y procesamiento de la información. Se puede constatar en qué consiste tal evolución al ver que la computación conocida hasta ahora está basada en que la unidad mínima de información, el bit, puede adquirir uno de dos estados posibles en un momento determinado, cero o uno; por otro lado la unidad mínima de información en computación cuántica, el qubit, en un momento dado puede tener los dos estados simultáneamente, es decir, puede ser cero y uno a la vez, permitiendo que los ordenadores cuánticos doblen su capacidad en cada incremento de qubit en su procesador.
De este modo, con estos nuevos ordenadores, se puede abordar la resolución de problemas hasta ahora inabordables, debido a su complejidad matemática, que se traducía en tiempos de solución inviables de años, como problemas de optimización de sistemas complejos, que tienen una enorme aplicación, por ejemplo, en las que serán las redes eléctricas del futuro con el cambio de modelo hacia las energías renovables y la electrificación de la movilidad; en la identificación de anomalías en conjuntos masivos de datos, con aplicación en la identificación anticipada de ciberataques o en la identificación de anomalías genéticas en un individuo; así como en la simulación de moléculas complejas, con aplicaciones de impacto en el diseño de nuevos materiales y fármacos.
El informe La España Cuántica, presentado el pasado 17 de Octubre por AMETIC, la patronal representante del sector de la industria digital en España, identifica a la cuántica como «posiblemente la única disciplina científica actualmente en desarrollo que tiene el potencial de transformar radicalmente muchos ámbitos de nuestra sociedad», indicando además que será clave para «otorgar la supremacía en determinados campos claves de la Transformación Digital: inteligencia artificial, optimización, protección de las comunicaciones, detección hipersensible, metrología de ultraprecisión».
El centro tecnológico CTIC, ubicado en el Parque Tecnológico de Gijón, cuenta con una línea de investigación en computación cuántica desde el año 2018. En colaboración con el Grupo de Cuántica y Computación de Altas Prestaciones (QHPC) de la Universidad de Oviedo, desarrolló un simulador de un ordenador cuántico de 38 qubits, denominado QUTE, que constituye aún a día de hoy la mayor capacidad de simulación en esta materia a nivel nacional. Este simulador, se complementa con un superordenador, ubicado en las instalaciones de CTIC, que fue adquirido con el apoyo del Programas Asturias del Gobierno del Principado.
Hoy en día este simulador está siendo utilizado por personal investigador de centros y start-ups tanto a nivel nacional como internacional, como por ejemplo del CERN (Suiza), Universidad de Toronto (Canadá), Centro de Supercomputación de Stuttgart (Alemania) o CSIC en España.
A raíz de la experiencia y reconocimiento obtenidos con este exitoso desarrollo en el ámbito cuántico, CTIC, contando con el apoyo del Grupo HPC de la Universidad de Oviedo, ha suscrito un Acuerdo de Colaboración con el Centro de Supercomputación de Castilla y León (SCAYLE), ubicado en la Ciudad de León, para la transferencia de conocimiento entre sus equipos de especialistas en los dominios de computación cuántica y otras tecnologías avanzadas de computación, con el objetivo de ampliar las capacidades actuales de simulación y poder mantener la situación de ventaja en esta tecnología a nivel nacional e internacional, a través de iniciativas como Quantum Spain, de la que forma parte SCAYLE y que financiada con los Fondos Europeos Next Generation tiene por finalidad la creación de un ecosistema de computación cuántica para la inteligencia artificial (IA) en España.
El Acuerdo ha sido rubricado por los presidentes de los patronatos de ambas fundaciones, la Consejera de Movilidad y Transformación Digital de la Junta de Castilla y León, María González Corral, por parte de SCAYLE y Roberto Paraja Tuero, por parte de CTIC Centro Tecnológico.
La acción más inmediata del Acuerdo será la de dar acceso a la comunidad investigadora, a través del Centro de Supercomputación de Castilla y León, al simulador QUTE albergado por CTIC Centro Tecnológico.