Como parte del fortalecimiento del liderazgo global de los Estados Unidos en tecnología de vanguardia, el Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE) anunció una inversión de 625 millones de dólares para actualizar cinco centros nacionales de investigación de ciencias de la información cuántica (QIS).
Estas instalaciones se lanzaron originalmente bajo la Ley de Iniciativa Cuántica Nacional y se promulgaron en 2018, y continuarán siendo pioneras en la próxima generación de tecnologías de detección, redes y computación cuántica.
Los nuevos fondos se distribuirán a lo largo de cinco años, comenzando con $125 millones en el año fiscal 2025, y el apoyo futuro dependerá de las asignaciones del Congreso.
Los últimos esfuerzos del DOE representan una continuación importante del esfuerzo nacional para ampliar la investigación cuántica, fortalecer el ecosistema de innovación y mantener el liderazgo de Estados Unidos en la ciencia de la información cuántica.
A través de este nuevo apoyo, el departamento pretende acelerar los descubrimientos científicos que tienen el potencial de remodelar campos que van desde la seguridad nacional y la energía hasta la informática y las comunicaciones avanzadas.
El subsecretario de Ciencia del DOE, Dario Gil, explica: “Los avances en QIS podrían revolucionar la forma en que percibimos, nos comunicamos y computamos, dando lugar a tecnologías e industrias completamente nuevas.
«La renovación del Centro Nacional de Investigación de Ciencias de la Información Cuántica del Departamento de Energía garantizará que Estados Unidos tenga una ventaja para ser pionero en la próxima generación de avances científicos y de ingeniería necesarios para esta tecnología».
Importancia del QIS
La ciencia de la información cuántica es un campo interdisciplinario emergente que utiliza las leyes de la mecánica cuántica para explorar nuevas formas revolucionarias de procesar, almacenar y transmitir información.
A diferencia de la computación tradicional, que se basa en bits que solo pueden existir como 0 o 1, la computación cuántica funciona utilizando bits cuánticos, o qubits, que pueden existir en múltiples estados simultáneamente mediante un principio conocido como superposición.
Cuando estos qubits se entrelazan, sus estados se vinculan, lo que les permite realizar cálculos complejos con una velocidad y precisión increíbles.
Esta característica única permite a las computadoras cuánticas abordar problemas que están fuera del alcance incluso de las supercomputadoras clásicas más poderosas.
Desde la simulación de interacciones moleculares hasta la mejora de la criptografía, la optimización de sistemas complejos y la creación de sensores de próxima generación, la ciencia de la información cuántica está preparada para transformar la tecnología y la ciencia por igual.
Esto no solo representa una nueva era de la informática, sino que también es la base para las redes de comunicación cuántica y las herramientas de medición de precisión que tienen el potencial de redefinir la innovación en múltiples industrias.
Ampliación de la red cuántica nacional
La nueva financiación del DOE garantizará que los cinco principales centros nacionales QIS de Estados Unidos sigan a la vanguardia de esta transformación.
Cada instalación contribuirá al avance de aspectos centrales de la tecnología cuántica mientras construye la infraestructura y la reserva de talentos necesarios para sostener el progreso de la nación.
En el Laboratorio Nacional Brookhaven, el Centro de Diseño Colaborativo Quantum Advantage (C2QA) mejorará la computación y la detección cuánticas mejorando los materiales superconductores y a base de diamantes y desarrollando sistemas modulares que conecten plataformas superconductoras y de átomos neutros.
El Centro de Materiales y Sistemas Cuánticos Superconductores (SQMS) del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi se centra en escalar dispositivos cuánticos mediante tecnología de cavidades de microondas y sistemas de refrigeración avanzados, allanando el camino para futuros centros de datos cuánticos.
Mientras tanto, Q-NEXT en el Laboratorio Nacional Argonne trabajará en algoritmos, componentes de chips y redes cuánticas que vinculen laboratorios y preserven el entrelazamiento cuántico a través de la distancia.
El Acelerador de Sistemas Cuánticos (QSA) del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley liderará los esfuerzos para construir computadoras cuánticas a gran escala utilizando técnicas mejoradas de corrección de errores y arquitecturas híbridas de qubit.
Finalmente, el Centro de Ciencias Cuánticas (QSC) del Laboratorio Nacional Oak Ridge investiga la computación de alto rendimiento con aceleración cuántica y desarrolla software de código abierto para integrar flujos de trabajo cuánticos y clásicos en todas las disciplinas científicas.
Asegurar el futuro de la ciencia cuántica en Estados Unidos
El DOE dice que el nuevo apoyo a estas instalaciones no sólo acelerará la investigación sino que también fortalecerá las asociaciones entre universidades, la industria y los laboratorios gubernamentales.
Este esfuerzo de colaboración tiene como objetivo garantizar que Estados Unidos siga siendo un líder mundial en el campo de la ciencia de la información cuántica, que rápidamente se está volviendo importante tanto para la innovación tecnológica como para la seguridad nacional.
Al aumentar la inversión en estos centros de investigación fundamentales, el Departamento de Energía está posicionando a Estados Unidos para liderar la próxima revolución cuántica y fomentar avances que podrían definir el próximo siglo de informática, comunicaciones y descubrimientos.
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