¿Has oído frecuentemente la frase: en caso de problemas que no puedes tomar una decisión, depende de la mecánica cuántica? Pero, ¿qué es exactamente el cuanto? ¿Cuáles son los usos de la tecnología de vanguardia de la “computadora cuántica”? Hoy, “Nuevas fuerzas productivas de calidad en Beijing” te lleva a la Academia de Ciencias de la Información Cuántica de Beijing y Beijing Qboson Technology Co., Ltd. para explorar juntos el misterio del “cuanto”.
El cuanto es un tema polémico que los físicos chinos y extranjeros han estado discutiendo. Si el mundo físico se compara con una persona, el mundo cuántico puede llamarse el “alma” de esta persona.
Schrödinger usó “gato” para verificar la superposición cuántica, y Einstein llamó al fenómeno del entrelazamiento cuántico “acción fantasmática a gran distancia”. Cao Zexian, investigador del Instituto de Física de la Academia China de Ciencias, comparó el cuanto de esta manera: cuando vemos el banco de peces desde lejos, parece una masa oscura, pero cuando nos acercamos, se ven peces, se puede decir que cada uno de estos peces es el cuanto del banco de peces.
Finalmente, ¿qué es exactamente el cuanto? Hay tantas direcciones que vale la pena explorar. Puede ser el vasto universo o una determinada especie; es discreto y cambiante. Su misterio es innato. En los últimos años, la tecnología cuántica se ha desarrollado a pasos agigantados y se ha convertido en el campo de vanguardia de revolución científica y tecnológica y transformación industrial de una nueva ronda, los tres campos principales de la computación cuántica, las comunicaciones cuánticas y la medición de precisión cuántica que involucran también se han convertido en el foco de investigación de muchas personas en la comunidad científica.
La Academia de Ciencias de la Información Cuántica de Beijing ubicada en Haidian, Beijing
La “Academia de Ciencias de la Información Cuántica de Beijing” (en adelante, la “Academia Cuántica de Beijing”) ubicada en Haidian, Beijing, es un “mundo cuántico” que reúne muchos talentos y tecnologías. “La intención original del establecimiento de la Academia Cuántica de Beijing era concentrar los talentos descentralizados en la investigación y el desarrollo de tecnología cuántica de Beijing, utilizándonos como nodo central para contribuir al desarrollo de la tecnología cuántica nacional”. Dijo Chang Kai, director ejecutivo de la Academia Cuántica de Beijing.
En los últimos años, la Academia Cuántica de Beijing ha generado sucesivamente logros científicos y tecnológicos de clase mundial. Tecnología de comunicación directa cuántica en 2020, chip de bits cuánticos superconductores de larga duración en 2021, plataforma en la nube de computación cuántica de nueva generación en 2023, clúster de potencia de computación en la nube cuántica a gran escala en 2024, sistema de detección electromagnética atómica Rydberg en 2024. La Academia Cuántica de Beijing ha logrado una serie de importantes logros científicos y tecnológicos, que abarcan la computación cuántica, las comunicaciones cuánticas, la medición de precisión cuántica y otros campos, lo que también confirma que el campo de aplicación de la tecnología cuántica está a puertas de entrar en un mundo mucho más amplio.
Tomemos como ejemplo la “computación cuántica”, la “computación cuántica” se caracteriza por su funcionamiento rápido, fuertes capacidades de procesamiento de información y amplio rango de aplicaciones, utiliza bit cuántico como unidad computacional básica y es un nuevo tipo de computación. Se puede aplicar a criptografía, ciencia de materiales, biomedicina, inteligencia artificial y otros campos. Por lo tanto, ahora están surgiendo cada vez más equipos de investigación cuántica.
La computadora cuántica óptica coherente de 550 bits cuánticos desarrollada por Beijing Qboson Technology Co., Ltd.
Este cubo de casi dos metros de altura, impregnado de una atmósfera de ciencia ficción, es la computadora cuántica óptica coherente de 550 bits cuánticos lanzada por Beijing Qboson Technology Co., Ltd. (en adelante, “Qboson”).
“Sus componentes centrales han logrado una completa nacionalización, y es capaz de buscar en paralelo la solución óptima entre 2 elevado a 550 diferentes respuestas en un tiempo de varios milisegundos, la velocidad de resolución supera en decenas de miles de veces la velocidad promedio de los algoritmos clásicos, alcanzando un nivel de rendimiento líder a nivel internacional, ya se han establecido colaboraciones en diversas industrias, incluyendo telecomunicaciones, finanzas, transporte, medicina, computación en la nube móvil y energía“. Presentó el Dr. Wen Kai, director ejecutivo de Qboson.
En 2021, Qboson recibió apoyo financiero para proyectos clave de la Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología de Pekín y la Comisión Administrativa de Zhongguancun, sentando una base sólida para la investigación y el desarrollo académicos posteriores y la transformación de logros. En 2023, Qboson fue reconocida como pequeña y mediana empresa “especializada, refinada, característica e innovadora” por la ciudad de Beijing.
Entonces, ¿cuál es la verdadera capacidad de la computación cuántica? En la sala de exposiciones de la Academia Cuántica de Beijing, el director ejecutivo Chang Kai nos dijo: “Si una computadora cuántica utiliza bits cuánticos perfectos, el espacio de almacenamiento de información formado por 50 bits cuánticos es aproximadamente equivalente al espacio de la supercomputadora más potente del mundo. El volumen de datos guardado por 300 bits cuánticos está equivalente a la cantidad de todos los átomos del universo. La relación entre la computación, la capacidad de almacenamiento de las computadoras cuánticas y el número de bits cuánticos se aumenta exponencialmente, tiene un enorme potencial. Esta es también la razón por la que los países de todo el mundo ahora otorgan gran importancia a la tecnología cuántica y la computación cuántica”.
¿Están lejos de nosotros los resultados de la investigación y el desarrollo de tecnología cuántica? “La plataforma en la nube de computación cuántica Quafu que lanzamos en el Foro de Zhongguancun el año pasado es abrir la ruta de la computación cuántica desde el laboratorio hasta las aplicaciones masivas. Actualmente, cualquiera que tenga acceso a Internet puede registrar una cuenta de forma gratuita, acceder a esta plataforma en la nube a través de su propia computadora y aprender informática cuántica en casa. Recientemente, un equipo de investigación de cooperación entre la Universidad de Shenzhen y la Universidad China de Hong Kong utilizó el chip cuántico superconductor ScQ-136 (Baiwang) desarrollado últimamente por nuestra plataforma en la nube para lograr una verificación experimental compleja. Y publicó un artículo relevante en octubre de este año. Hasta el momento, se han publicado más de 20 artículos científicos utilizando esta plataforma”. Presentó Chang Kai.
¿Es importante la tecnología cuántica? El “Plan de Implementación para Promover el Desarrollo Innovador de las Industrias del Futuro de Beijing”, emitido por la Oficina General del Gobierno del Pueblo del Municipio de Beijing, establece que las 20 industrias subdivididas en seis campos principales, incluyendo información del futuro, salud del futuro, manufactura del futuro, energía del futuro, materiales del futuro y espacio del futuro, se convertirán en el enfoque principal del despliegue de las industrias del futuro en Beijing.
El futuro ya está aquí y el desarrollo del campo de la tecnología cuántica es uno de los “campos experimentales” de innovación para las industrias del futuro de Beijing. Tomar una foto y hacer clic en el botón Enviar, en solo unos segundos, una imagen pasa a través de una fibra óptica de hasta 100 kilómetros bajo el transporte de luz cuántica para completar la transmisión segura de información. 100 kilómetros, el récord de distancia de comunicación directa cuántica más larga del mundo, se actualizó en la Academia Cuántica de Beijing.
No sólo el “sistema de comunicación directa cuántica”, el “reloj atómico en miniatura” y el “sistema de detección electromagnética atómica Rydberg”. La investigación y el desarrollo exitosos de estas tecnologías cuánticas pueden utilizarse ampliamente en la industria aeroespacial, la meteorología, la conducción no tripulada y otros campos después de completar la transformación de los logros.
Sistema de detección electromagnética atómica de Rydberg
El desarrollo del campo de la tecnología cuántica es cada vez más próspero y el apoyo relevante de Beijing para promover el desarrollo de la industria cuántica también seguirá el ritmo. El 26 de octubre, en la primera Conferencia de Innovación en Tecnología de la Información Cuántica de Beijing, se inauguraron oficialmente el Parque Industrial del Futuro de Tecnología Cuántica de Zhongguancun (Haidian) y la Incubadora de Tecnología Cuántica de Zhongguancun, apoyados conjuntamente por la Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología, la Comisión Administrativa de Zhongguancun y el distrito de Haidian, también es la primera incubadora cuántica del país, esto marca un paso sólido de Beijing en la promoción de la industrialización de la tecnología de la información cuántica.
Además, también se está implementando el fondo de inversión para el desarrollo de la industria de la información cuántica de Beijing, con una escala de 200 millones de RMB. El fondo se centrará en apoyar el desarrollo de las pequeñas y medianas empresas en la etapa inicial a través de inversiones de participaciones accionarias, y cubrirá adecuadamente a las empresas en la etapa de crecimiento con el potencial de ser propietarios de cadenas o líderes de pistas segmentadas.
La Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología de Beijing y la Comisión Administrativa de Zhongguancun también aprovecharán al máximo las ventajas de innovación de Beijing, se centrarán en la vanguardia de la innovación global en el campo cuántico y se centrarán en los cuatro puntos clave de avances rompedores en ciencia y tecnología, transformación de logros, demostración y aplicación y cultivo ecológico para promover a Beijing para tomar la iniciativa en la construcción un referente industrial de tecnología cuántica a nivel nacional.
Como nueva tecnología de vanguardia, la tecnología cuántica es de gran importancia científica y cuenta con valor estratégico en la mejora de las capacidades de procesamiento informático, el fortalecimiento de las capacidades de protección de la seguridad de la información y la mejora de la precisión de la medición de detección. Establecer una nueva “calidad” y avanzar de manera estable hacia una “calidad” duradera, la investigación en el ámbito cuántico proporcionará un impulso constante para acelerar la construcción del centro innovador internacional en materia de ciencia y tecnología y esforzarse por cultivar nuevas fuerzas productivas de calidad.
(Fuente: Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología de Beijing, Comisión Administrativa del Parque Científico y Tecnológico de Zhongguancun)
