O IGFAE e o CESGA impulsan o Quantum Computing Lab, un novo paso adiante de Galicia en ciencia e tecnoloxía cuánticas

A sede do IGFAE acolleu este mércores 14 de xaneiro a sinatura do convenio para a creación do IGFAE-CESGA Quantum Computing Lab, unha nova unidade conxunta de investigación en tecnoloxías cuánticas aplicadas á física de partículas e nuclear.

Con este acordo, o IGFAE e o Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) reforzan, como centros de referencia nos seus respectivos campos de traballo, a súa alianza estratéxica na investigación e o desenvolvemento da computación cuántica, e redobran a aposta de Galicia por esta disciplina e as súas aplicacións a diversos ámbitos da física. O proxecto conta cun investimento de 2,2 millóns de euros, cofinanciados polo PERTE Chip e fondos propios da Consellería de Educación, Ciencia, Universidade e FP da Xunta de Galicia, así como financiamento do propio IGFAE.

Asinaron o acordo, en nome das partes, Antonio López Díaz, reitor da USC, e Román Rodríguez González, conselleiro de Educación, Ciencia, Universidades e Formación Profesional da Xunta de Galicia. Tamén participaron no acto Carmen Cotelo Queijo, directora da Axencia Galega de Innovación (GAIN), o director do IGFAE, Carlos A. Salgado López, e o director científico do CESGA, Lois Orosa Nogueira.

Un simulador cuántico único en España

O Quantum Computing Lab, que se instalará na sede do IGFAE no Campus Sur da USC, combinará a capacidade teórica, experimental e de instrumentación do IGFAE coa infraestrutura de computación do CESGA. Centrarase na simulación cuántica de procesos de grande interese na física de partículas e nuclear, con tecnoloxías como as trampas de ións ou os átomos fríos.

Trátase dunha instalación que pode funcionar como simulador e como computador, permitindo manipular un sistema cuántico análogo ao que se quere estudar. Será, neste momento, o único en España destas características no ámbito da física nuclear e de partículas. Esta iniciativa enmárcase, ademais, nun proxecto europeo que facilitará o seu uso como laboratorio de acceso remoto.

O acto incluíu tamén unha visita ao espazo onde se instalará o Quantum Computing Lab. Foto: IGFAE.

Investigación básica para futuras aplicacións sociais

A física de partículas e nuclear foi, tradicionalmente, un excelente banco de probas para o desenvolvemento de tecnoloxías emerxentes que acaban tendo un profundo impacto social (imaxe médica, sensores, world-wide web, computación distribuída, algoritmos de intelixencia artificial, etc.).

Os procesos que ocorren dentro do núcleo atómico ou en escalas aínda máis pequenas, propias da física de partículas, están dominados por efectos cuánticos que a computación tradicional, en xeral, non pode reproducir. Os computadores cuánticos, en cambio, implementan coherencia ou entrelazamento cuántico de forma natural. O novo laboratorio IGFAE-CESGA permitirá crear simulacións innovadoras para estudar estes fenómenos físicos, abrindo a porta a avances que pronto se aplicarán noutros ámbitos científicos e tecnolóxicos.

Entre outras oportunidades, as tecnoloxías cuánticas permiten realizar simulacións para coñecer mellor a estrutura do núcleo atómico, especialmente en casos exóticos onde se manifestan fenómenos de coherencia cuántica (a superposición de dous ou máis estados).

Ademais, estes sistemas axudan a estudar con moita maior precisión o plasma de quarks e gluons, un estado primixenio da materia xerado unhas millonésimas de segundos despois do Big Bang, e que hoxe se recrea, a través de colisións entre partículas, en aceleradores como o Large Hadron Collider (LHC) do CERN.

Por outra banda, o Quantum Computing Lab tamén afondará na análise da influencia de perturbacións externas, como a radiación cósmica, no funcionamento dos dispositivos cuánticos.

Aposta por novas infraestruturas e persoal

Esta nova unidade conxunta de investigación disporá nas instalacións do IGFAE dun espazo de 60 m2 para un laboratorio de información cuántica e de Quantum Cosmics, reforzado polas prestacións doutras infraestruturas do IGFAE, como a sala branca (110 m2), laboratorios de microelectrónica, detectores gasosos ou escintiladores, e salas de micromecanizado, metroloxía ou irradiación.

Igualmente, o proxecto inclúe o financiamento de persoal científico e técnico, tanto con contratos xa existentes como de nova creación, para impulsar o desenvolvemento das liñas de traballo previstas. O equipo do IGFAE implicado na posta en marcha do Quantum Computing Lab está composto por Yassid Ayyad, Cristina Cabo, Héctor Álvarez, Wenyang Qian, David González e Carolina Filgueira. A eles sumaranse proximamente investigadores de prestixio internacional no ámbito da ciencia e tecnoloxías cuánticas, así como persoal investigador en formación.