Europa lider de desarrollo cuántico mediante Quantum Technologies Flagship

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Presentación de The Quantum Flagship en Viena.

Quantum Technologies Flagship (Buque Insignia de Tecnología Cuántica) es el nombre de la iniciativa de mil millones de euros que busca liderar el desarrollo de la tecnología cuántica en Europa. Es por ello que desde ya ha comenzado la financiación a más de cinco mil investigadores líderes en este tipo de conocimientos.

Durante los próximos 10 años se pretende colocar a Europa en la vanguardia de la segunda revolución de esta tecnología mediante el desarrollo de la llamada web cuántica, dónde los ordenadores , simuladores y sensores cuánticos estén interconectados a través de redes de comunicación cuántica.

Esto, de acuerdo a un comunicado de prensa de la Comisión Europea, ayudará a impulsar una industria cuántica europea competitiva,  haciendo que los resultados de la investigación estén disponibles como aplicaciones comerciales y tecnologías disruptivas.

“El Flagship financiará inicialmente 20 proyectos con un total de 132 millones de euros a través del programa Horizonte 2020 y, a partir de 2021, se espera que financie otros 130 proyectos. Se estima que su presupuesto total alcance los mil millones de euros”.

La intención es que se proporcionen fondos para toda la cadena de valor cuántica en Europa, desde la investigación básica hasta la industrialización, y que se reúna a investigadores y la industria de tecnologías cuánticas, según la publicación.

Andrus Ansip, vicepresidente de la Comisión para el Mercado Único Digital, ha dicho que Europa está decidida a liderar el desarrollo de tecnologías cuánticas en todo el mundo. Es por eso que el proyecto Flagship de Quantum Technologies es parte de su ambición de consolidar y expandir la excelencia científica de Europa.

“Si queremos desbloquearla para aprovechar al máximo el potencial de las tecnologías cuánticas, debemos desarrollar una base industrial sólida que haga un uso completo de nuestra investigación”.

Por su parte, Mariya Gabriel, comisionada para Economía y Sociedad Digital, ha agregado que el Buque Insignia de Quantum Technologies formará una piedra angular de la estrategia de Europa para liderar el desarrollo de tecnologías cuánticas en el futuro.

“El desarrollo cuántica tiene la promesa de aumentar las velocidades de trasmisión en órdenes de magnitud y Europa necesita unir sus esfuerzos en la carrera en curso hacia las primeras máquinas cuánticas funcionales”.

Evolución cuántica

En el comunicado se ha explicado que, a principios del siglo 20, la primera revolución cuántica permitió que los científicos pudieran comprender y utilizar los efectos cuánticos básicos en los dispositivos, tales como transistores y microprocesadores, mediante la manipulación y detección de partículas individuales.

Ahora, lo que se ha denominado como la segunda revolución cuántica, “permitirá utilizar los efectos cuánticos para lograr avances tecnológicos importantes en muchas áreas, incluida la informática, detección y metrología, simulaciones, criptografía y telecomunicaciones”.

Sensores ultraprecisos para su uso en medicina serán algunos de los beneficios para los ciudadanos en última instancia, así como comunicaciones basadas en cuántica y Quantum Key Distribution (QKD) para mejorar la seguridad de los datos digitales.

“A largo plazo, la computación cuántica tiene el potencial de resolver problemas computacionales que llevarían a las supercomputadoras actuales más tiempo que la edad del universo. También podrán reconocer patrones y entrenar sistemas de inteligencia artificial”, de acuerdo a lo publicado por la Comisión Europea.

Metodología y áreas Flagship

20 proyectos serán financiados por Flagship bajo la coordinación de la Comisión Europea desde octubre de 2018 hasta septiembre de 2021. Serán cuatro las áreas de aplicación: comunicación cuántica, computación cuántica, simulación cuántica, metrología y detección cuántica, así como la ciencia básica detrás de las tecnologías cuánticas.

Se ha dicho que más de un tercio de los participantes son compañías industriales de una amplia gama de sectores, con una gran proporción de pequeñas y medianas empresas (PYMEs).

Ya se negocia entre el Parlamento Europeo, el Consejo y la Comisión para garantizar que la investigación y el desarrollo cuántico se financien en el marco plurianual de la Unión Europea (UE) para 2021-2028.

El programa Horizon Europe, propuesto para investigación y aplicaciones espaciales, será el respaldo para Quantum Technologies Flagship, así como el programa Digital Europe.

Este último desarrollará y reforzará las capacidades digitales estratégicas de Europa, apoyando el desarrollo de las primeras computadoras cuánticas y su integración con las supercomputadoras clásicas, y de una infraestructura de comunicación cuántica paneuropea.

Y es que el programa de Tecnologías Futuras y Emergentes (FET) de la Comisión ha proporcionado alrededor de 550 millones de euros, desde 1998, para la investigación cuántica en Europa.

“La UE también ha financiado la investigación sobre tecnologías cuánticas a través del Consejo Europeo de Investigación (ERC). Sólo desde 2007, el ERC ha costeado más de 250 proyectos de investigación relacionados con tecnologías cuánticas, por un valor de unos 450 millones de euros”.

Horizon 2020, el soporte de Quantum Technologies Flagship, actualmente ejecuta otras dos Flagships (The Graphene Flagship y Human Brain Project Flagship). El buque insignia de Quantum Technologies es también un componente de la Iniciativa de Nube Europea de la Comisión lanzada en abril de 2016, para apoyar y vincular las iniciativas nacionales con miras a la digitalización de la industria europea.

Proyectos Quantum Technologies Flagship

Estos proyectos se financian como parte de Quantum Technologies Flagship, de acuerdo a lo publicado por la Comisión Europea:

OpenSuperQ: Tiene como objetivo permitir que los ciudadanos europeos puedan usar la máquina final y aprender sobre programación cuántica de computadoras de una manera guiada.

MetaboliQs: Está trabajando para aprovechar la dinámica cuántica de los diamantes a temperatura ambiente para permitir la obtención de imágenes cardiacas multimodales seguras que pueden ayudar a un mejor diagnóstico de las enfermedades cardiovasculares.

iqClock: Tiene como objetivo impulsar el desarrollo de relojes ópticos que utilizan tecnología cuántica para ser ultra precisos y asequibles. Estos relojes mejorarán los desarrollos tecnológicos y las aplicaciones científicas que son beneficiosas para la sociedad.

macQsimal: Busca desarrollar sensores con capacidad cuántica que midan los observables físicos que beneficiarán muchas áreas como la conducción autónoma, imágenes médicas y más.

ASTERIQS: Está desarrollando sensores precisos hechos de diamantes para medir cantidades como el campo magnético, el campo eléctrico, la temperatura o la presión.

PASQuanS: Desarrollará plataformas de simulación cuántica de próxima generación que serán empujadas mucho más allá del estado de la técnica y el alcance de la computación clásica.

Qombs: Es una plataforma de simulación cuántica hecha de átomos ultrafríos para diseñar peines de frecuencia láser en cascada cuántica.

UNIQORN: Pretende revolucionar el ecosistema cuántico de la fabricación a la aplicación.

QRANG E: Quiere impulsar aún más la tecnología de generación de números de rango cuántico (QRNG), permitiendo una amplia gama de aplicaciones comerciales de QRNG.

QIA: Tiene como objetivo construir una internet cuántica que permita aplicaciones de comunicación cuántica entre dos puntos en la Tierra.

CiViQ: Su visión es desarrollar servicios de seguridad de capa física, mejorados cuánticamente, que puedan combinarse con técnicas criptográficas modernas para permitir aplicaciones y servicios sin paralelo.

MicroQC: Construirá una computadora cuántica escalable que supera a las mejores computadoras clásicas en ciertas tareas computacionales.

2D-SIPC: Explora nuevos conceptos de dispositivos cuánticos basados en materiales 2D que tienen propiedades cuánticas mejoradas y pueden aportar nuevas funcionalidades.

PhoQuS: Tiene como objetivo comprender los fluidos cuánticos fotónicos y desarrollar una nueva plataforma para la simulación cuántica.

QMiCS: Tiene como objetivo configurar la arquitectura cuántica para implementar protocolos de comunicación cuántica.

S2QUIP: Está desarrollando circuitos fotónicos integrados cuánticos, que proporcionarán al usuario final a pedido con portadores de información cuántica para compartir con otros usuarios a través de canales de comunicación cuántica.

SQUARE: Contribuirá a fortalecer la industria europea de alta tecnología, ya que pretende establecer una nueva plataforma para computación cuántica, redes cuánticas y comunicación cuántica.

AQTION: Realizará una computadora cuántica europea escalable que se basa en la manipulación de átomos de carga única.

QFLAG: Se basará en el trabajo de Quantum Support Action (QSA), apoyará la gobernanza de Quantum Flagship y supervisará su progreso mientras coordina a las partes interesadas para establecer condiciones para fomentar la innovación, la educación y la formación, y aumentar la conciencia sobre el QT en Europa.

PhoG: Su objetivo es proporcionar una fuente compacta, versátil y determinista de luz cuántica basada en redes de guía de onda integradas con pérdida de ingeniería, y desarrollar sus aplicaciones en metrología y otras tareas de tecnología cuántica.