Teknologia kuantikoekin lotutako I+G+b alorreko 4 proiekturi laguntza

Teknologia kuantikoen alorrean Gipuzkoa erreferente bihurtzearen aldeko apustua indartzeko, Aldundiak abian jarri du Gipuzkoa Next izeneko laguntza lerro berri bat, konputazio kuantikoari lotutako proiektuak babesteko. Laguntza horiek lehen aldiz eman dira Gipuzkoako Zientzia, Teknologia eta Berrikuntza Sareari laguntzeko programaren barruan, lurraldearen ikerketa-ekosistema indartzeko eta industria berri baten oinarriak ezartzeko lurraldearen garapenerako potentzial handia duen eremu batean; horren bitartez, Euskadiren susperraldirako eta erresilientziarako euskal apustuan (Euskadi Next)  jasotzen diren alorrak sustatuko dira hurrengo deialdietan.

Hasieran aurreikusitako zenbatekoa 315.000 eurokoa bazen ere, Aldundiak zenbateko hori handitzea erabaki du onartutako eskaerei erantzuteko, proiektuen kalitatea eta egokitasuna kontuan hartuta; horrela,  435.000 euro bideratuko dira guztira. Hauek dira I+G+b entitate onuradunak: Tecnun -101.393 euro-, DIPC -106.083 euro-, CIC nanoGUNE - 98.951 euro- eta Materials Physics Center (UPV/EHU) -128.573 euro-. Proiektuei dagokienez, Tecnun bloke luzera handien kode kuantiko degeneratuak diseinatzeko lanetan ari da; DIPC zentroak teknologia kuantikoetarako plataforma berriak esploratzen ditu, material topologikoen erabileratik abiatuta; CIC nanoGUNEk spin molekularren irisgarritasuna eta kontrol koherentea ikertzen du STM eta mikrouhinen konbinazioaren bitartez; eta, azkenik, MPC zentroak bit gutxiko prozesadore kuantikoen garapenean lan egiten du.

Jabier Larrañaga Ekonomia Sustapeneko eta Proiektu Estrategikoetako diputatuak “oso positibotzat” jo du lurraldeko zentroek deialdi honi emandako erantzuna; izan ere, “gure ikerketa-ekosistemaren dinamismoa egiaztatzen du,  kontuan hartuta ekosistema hori funtsezkoa dela transferentzia teknologikoa eta enpresa proiektu arrakastatsuak ekartzeko eta, horrela, kalitatezko enplegua sortzeko eta talentua erakartzeko,  dagoeneko urrats arrakastatsuak egiten ari diren beste proiektu batzuen ildoari jarraituz, Multiverse besteak beste”.

Laguntza horiek lurraldean ekosistema bat sortzeko egindako aurrerapenak “indartzera” datoz. Horrela, ‘Gipuzkoa Quantum’ proiektuaren garapena gidatzen ari da Aldundia; izan ere, proiektu horren helburua da lurraldea erreferente gisa kokatzea konputazio kuantikoan oinarritutako teknologietan, DIPCren eta Multiverse beraren partaidetzarekin. Gainera, duela gutxi, foru erakundeak eta Eusko Jaurlaritzak jarduera protokolo orokor bat sinatu zuten Gipuzkoan Teknologia Kuantikoen Polo baten garapena elkarrekin bultzatzeko. Donostian kokatuko da polo hori.

Konputazio kuantikoak sistema kuantikoak erabiltzen ditu informazioa ohiko konputaziorako eskuraezina den modu batean prozesatzeko, ikusezinaren fisikan -atomoak, elektroiak, molekulak..- oinarritutako superordenagailuak erabiliz. Google eta Microsoft bezalako enpresa erraldoiak, eta Txina, Alemania eta Kanada bezalako herrialdeak eremu horren aldeko apustu sendoa egiten ari dira, informazioaren prozesamendua goitik behera aldatzen ari baita hainbat alor optimizatzeko aplikazioak ahalbidetuz: sare energetikoak, aireko trafikoak, mugikortasuna, adimen artifiziala, zibersegurtasuna, iruzurraren detekzioa, inbertsio-zorroen optimizazioa eta botika berrien garapena, besteak beste.

Larrañagak azpimarratu duenez “lankidetza funtsezkoa da etorkizuneko ekonomia eraikitzeko eta espezializazio adimendunean sakontzeko. Gipuzkoan gaitasun eta ezagutza nabarmenak ditugu teknologia kuantikoei dagokienez, gure garapen ekonomiko eta sozialerako funtsezkoak diren arloetan eragin itzela duten teknologi hauetan, alegia. Beraz, potentzial hori kontuan hartuta, jarduera ekonomiko berriak eta kalitatezko enpleguak sortzeko beharrezkotzat jotzen ditugun baldintzak ahalbidetu nahi ditugu, betiere gure ekonomia eta ongizatea indartzen jarraitzeko eskaintzen dizkigun aukera guztiak aprobetxatuz”.

Proiektuen xehetasunak

CIC nanoGUNE: ‘Quantum SENSE, molecular scale probe for sensing quantum spin’s’.

Teknologia kuantikoak garatzeko lehentasunezko ildoetako bat fenomeno kuantikoak detektatzeko eta neurtzeko tekniketan aurrera egitea da.  Sentsore kuantikoak gure «begiak» dira konputazio, komunikazio eta biltegiratze kuantikoari lotutako metodo berriak diseinatzeko eta hobetzeko. «Quantum Sense» proiektuak tunel efektuko mikroskopio bat (STM, ingelesezko siglak) erabiltzea planteatzen du, iman molekularretan neurri magnetiko ultra-sentikorrak egiteko. «Iman molekularrak» teknologia kuantikoetarako kontuan hartzen diren elementu logikoetako bat dira, hau da, balizko bit kuantiko bat da. Eskala molekularreko magnetismora iristeko, Quantum Sensek erresonantzia magnetikoko teknika bat ezarriko du STMarekin, non molekula bakarreko neurri elektrikoak eta kanpoko mikrouhin-seinaleak konbinatzen diren.  Proiektuak ahalegin teorikoa eta esperimentala batzen ditu, magnetismo molekularra aurrekaririk gabeko mailetan neurtzeko eta manipulatzeko tekniken konbinazio horren bideragarritasuna frogatzeko.

MPC: ‘Argia eta diamanteak: Konputazio Kuantikoa Donostian’.

Ordenagailu kuantikoek ez dute funtzionatzen ohituta gauden ordenagailuen 1 eta 0 bitekin, baizik eta zirkuitu kuantikoetan biltegiratzen diren eta eragiketa aritmetiko konplexuagoak egiteko aukera ematen duten «qubitak» erabiltzen dituzte. Ordenagailu horiek aukera ematen dute kalkulu batzuk superkonputazio zentroek baino askoz azkarrago egiteko. Proiektu honek aipatutako teknologiak garatzen hasteko aukera emango du, eskala oso txikiko ordenagailuetatik hasita, baina, hala ere, erabiltzaile potentzialek erabili ahal izango dituzte dagoeneko. Horretarako, bits gutxiko prozesadore kuantikoak garatuko dira, bi teknologia desberdinetan oinarrituta: fotoien askatasun mailetan oinarritutako qubitak eta diamante koloreko zentroetan elektroien polarizazioan oinarritutako qubitak.

DIPC: ‘Engineering quantum matter and nanoestructures for quantum computation and applications’

Konputazio kuantikoaren alorrean garapen esperimental berriak egon dira eta baita ere aurrerapenak ordenagailu kuantikoen prototipo errealen eraikuntzan, qubitetan oinarrituta (bit baten baliokide kuantikoa bi mailarekin). Baina teknologia horiek garatu eta ustiatzeko, beharrezkoa da egoera kuantiko horiek (edo qubitak) behar bezala eta modu egonkorrean prestatu eta manipulatzea ahalbidetzen duten sistemak eta plataformak asmatzea. Proiektu honek plataforma berriak esploratzen lagunduko du, propietate kuantiko partikularrak eta oso sendoak dituzten materialetan oinarrituak, eta, beraz, potentzial handia dutenak, teknologia kuantikoa garatzeko bide arrakastatsua irekiz. Material topologikoen erabilera nabarmenduko da. Zehazki, hiru helburu lortu nahi dira: argi topologikoaren eta aplikazio akustikoetarako materiaren arteko interakzioaren diseinua; konputazio kuantiko topologikorako supereroale keralak; eta spin qubitak grafenozko nanoegituretan.

 

Tecnun: ‘DECALOQC, Degenerate quantum error correction and theoretical limits of time-varying quantum channels’.

Konputazio zientifikoak industria modernoa goitik behera aldatzeko ahalmena du, arlo eta diziplina zientifiko askotan aurrerapenak bultzatuz. Zoritxarrez, informazio kuantikoa oso ahula da  bere ingurunearekin dituen interakzioen eraginez, eta horrek algoritmo kuantikoen emaitzak baliogabetzea eragiten duten akatsetara bultzatzen du. Akatsen zuzenketa kuantikoaren helburua da errore horiek detektatzeko eta zuzentzeko metodoak diseinatzea, makina kuantikoek espero den moduan funtziona dezaten. Esparru horren barruan, DECALOQC proiektuaren helburuak honako hauek dira:  akats kuantikoak zuzentzeko funtzionaltasun hobeak dituzten kode zuzentzaileak diseinatzea, degenerazio propietatea delakoaz baliatuz; eta zarata aldakorraren aurrean akatsak zuzentzeko muga teorikoak aztertzea, ingeniariek jakin dezaten zein onak izan daitezkeen beren metodoak.