Han pasado casi cuatro años desde que los líderes del Noroeste del Pacífico en el campo de la computación cuántica se reunieron en Seattle para la primera Cumbre Northwest Quantum Nexus, y desde entonces, el revuelo científico sobre la tecnología cuántica se ha vuelto más emocionante. Entonces, ¿qué sigue para el Nexus? Una segunda cumbre repleta de estrellas.
Amazon Web Services y Boeing se unirán a la reunión de esta semana en la Universidad de Washington, y casi 300 representantes académicos, empresariales y gubernamentales se han inscrito para asistir. Algunas de las empresas que se presentaron en la segunda cumbre, como la startup Moonbeam Exchange de Seattle, ni siquiera existían cuando se llevó a cabo la primera cumbre en marzo de 2019.
En los últimos cuatro años, la UW ha recibido alrededor de $45 millones en fondos federales para apoyar la investigación de la ciencia de la información cuántica. La computación cuántica ha recibido nuevos impulsos del Congreso y la administración de Biden. Las dos potencias de computación en la nube del Noroeste del Pacífico, Amazon Web Services y Microsoft Azure, han implementado plataformas cuánticas híbridas. Y la semana pasada, IonQ, con sede en Maryland, anunció que establecerá una instalación de investigación y fabricación de computadoras cuánticas en Bothell, un suburbio de Seattle.
Microsoft, UW y el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico pusieron en marcha el Northwest Quantum Nexus en 2019. IonQ, la Universidad Estatal de Washington y el Centro de Ciencias Ópticas, Moleculares y Cuánticas de la Universidad de Oregón se unieron al equipo un par de años después. Ahora, la incorporación de Amazon y Boeing trae al redil a dos de los gigantes tecnológicos de la región.
Amazon agrega cuántica a la nube
Sebastian Hassinger, especialista principal de la plataforma cuántica Amazon Braket de AWS, dijo que su equipo no necesitaba que lo convencieran para unirse al consorcio público-privado, a pesar de que fue cofundado por sus rivales en Microsoft. Los altos mandos de AWS solo necesitaban «un poco» de convencimiento, dijo.
“Con las tecnologías clásicas, hay un breve período de tiempo en el que puede haber algo de ciencia abierta precompetitiva… pero muy rápidamente se convierte en una carrera hacia el mercado”, dijo Hassinger. “En cuántica, estamos viendo, como todo el mundo sabe, un período prolongado de tiempo que es ciencia abierta precompetitiva. Hay mucho trabajo fundamental por hacer que requiere la comunidad académica más amplia y los tipos de interacciones de asociaciones público-privadas”.
Hassinger dijo que AWS agregó la computación cuántica a su cartera en la nube porque muchos de sus clientes preguntaban sobre el potencial de la tecnología. Amazon Braket está destinado a servir como campo de pruebas para las aplicaciones, pero no es la única participación de AWS en el ámbito cuántico. AWS ha establecido centros de investigación en cooperación con científicos informáticos de Caltech y Harvard, así como una red para establecer vínculos con empresas cuánticas.
La computación cuántica adopta un enfoque diferente al de la computación clásica. En lugar de lidiar con ceros y unos claramente definidos, los procesadores cuánticos están diseñados para manipular partículas diminutas que pueden representar múltiples valores hasta que se lee el resultado. Ese es el poder de la cuántica, y también el desafío.
“No va a ser pan comido”, dijo Hassinger. “Cuando la primera computadora cuántica pueda hacer algo que sea verdaderamente útil para lo que sea, farmacéutica o fintech, no va a ser como, ‘Está bien, conéctalo y listo’”.
AWS se está preparando para respaldar esas aplicaciones, ya sea para descubrir nuevos medicamentos, desarrollar nuevos materiales de alto rendimiento o construir mejores baterías. Y es por eso que AWS se une a Northwest Quantum Nexus. “Cada región del país, y cada país del mundo, se debe a sí mismo hacer este tipo de esfuerzo”, dijo Hassinger.
Boeing despega hacia las fronteras cuánticas
Quizás se pregunte qué espera obtener de la computación cuántica la compañía aeroespacial más grande de Estados Unidos. “Todavía no hay aviones cuánticos”, bromeó Ben Koltenbah, miembro técnico asociado de Boeing que se especializa en física aplicada y tecnología cuántica, durante una presentación en la cumbre.
Pero Marna Kagele, miembro técnico que es líder del equipo de investigación de aplicaciones cuánticas de Boeing, dijo que el campo ofrece mucho potencial.
“Tenemos muchos productos más allá de los aviones comerciales”, dijo. “Tenemos aviones de defensa, tenemos vehículos espaciales, vehículos submarinos. … Tenemos todo tipo de operaciones complicadas. Estamos diseñando nuevos materiales para todos esos productos. Y todos ellos podrían beneficiarse de la tecnología cuántica”.
La unidad Disruptive Computing & Networks de Boeing sirve como nexo de la empresa para la investigación y el desarrollo cuánticos.
Un proyecto requiere el uso de tecnología de sensores cuánticos en nuevos tipos de relojes ópticos para la medición ultraprecisa del tiempo y la navegación a nivel de GPS. Otro proyecto tiene como objetivo utilizar herramientas de computación cuántica para aprender más sobre cómo los materiales avanzados interactúan con el medio ambiente.
“Cualquiera que esté fabricando vehículos tiene su vehículo interactuando con el entorno que lo rodea, y esos entornos son duros”, explicó Kagele. “Incluso los vehículos que están expuestos al sol, la radiación ultravioleta es realmente dura para un vehículo. Entonces puede imaginarse que con las sales se está corroyendo mucho. el Departamento de Defensa [Department of Defense] estima que gastan $ 20 mil millones al año en corrosión «.
La computación cuántica podría producir mejores modelos de cómo ocurre la corrosión y sugerir formas de reducir el daño.
La optimización del sistema es uno de los puntos clave para la computación cuántica, y esa capacidad podría ayudar a Boeing a encontrar mejores formas de construir las alas compuestas de carbono para sus aviones. “Cuando diseñamos estas alas, usamos capas compuestas. Puedes imaginarte que una capa compuesta es como una pieza de tela, y estás juntando varias capas de estas piezas de tela de diferentes maneras para obtener diferentes propiedades estructurales en tu ala”, dijo Kagele. «Hay toda una optimización que se puede hacer con este proceso para descubrir cómo podemos hacerlo de la mejor manera para obtener las propiedades que queremos y optimizar nuestro diseño general».
Boeing también está investigando cómo usar herramientas cuánticas para optimizar sus propias redes y agilizar el proceso de diseño y prueba de microelectrónica criogénica. “Hemos tenido mucho éxito en esa área”, dijo Kagele.
Northwest Quantum Nexus no es la única asociación público-privada que cuenta con Boeing como socio: en 2019, Boeing se unió a Chicago Quantum Exchange. Pero Kagele dijo que está contenta de ser parte del club cuántico en el lugar donde nació Boeing.
“Estamos realmente emocionados de ser miembros de esta red, compartir más con ustedes en el futuro y conectarnos con todos ustedes y avanzar juntos en este viaje cuántico”, dijo.
Estén atentos para recibir más informes de la cumbre Northwest Quantum Nexus de esta semana.
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