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Elpresente informe examina los resultados positivos y los logros concretos de los proyectos de investigación cuántica de la iniciativa emblemática y hace balance de las principales lecciones aprendidas, a medida que está en marcha la próxima fase de la iniciativa emblemática.
Durante su fase de lanzamiento (2018-2022), la iniciativa emblemática apoyó 24 proyectos de comunicación cuántica, computación cuántica, simulación cuántica y detección cuántica y metrología (los cuatro ámbitos principales de la investigación cuántica) y en ciencia cuántica básica. Al financiar la iniciativa emblemática y QuantERA, que apoya la investigación cuántica en 31 países europeos, la UE financió la investigación cuántica europea con más de 175 millones EUR desde 2016.
Todos estos logros (y muchos más) sonel resultado de los esfuerzos de colaboración de los 1,654 científicos y 236 organizaciones participantes en la iniciativa emblemática, que han publicado 1,313 documentos científicos (otros 223 están siendo examinados). Esto demuestra claramente que los proyectos emblemáticos han marcado colectivamente su huella en el mundo científico.
En la fase de refuerzo también se dieron pasos significativos hacia el objetivo principal de la iniciativa emblemática de llevar la investigación cuántica del laboratorio a las aplicaciones comerciales. Se han creado 25 empresas emergentes y se han registrado 105 patentes, de las cuales ya se han concedido 64.
Algunos de los principales logros en los ámbitos de interés de la iniciativa emblemática abarcados en el informe son los siguientes:
- informática cuántica: sistemas informáticos cuánticos de rendimiento competitivo a escala mundial: Forschungszentrum Jülich (Alemania) tiene por objeto proporcionar acceso a un ordenador cuántico de 100 qubit sobre la base de los resultados de un proyecto, y otro proyecto llevó a cabo un primer sistema iónico de 50 qubit atrapado de este tipo que no necesita más energía que el hervido de un hervidor; entre las empresas emergentes figuran aQt ( Austria) y Pasqal (Francia), que ya ofrecen soluciones comerciales de computación cuántica.
- comunicación cuántica: conexión de dos procesadores cuánticos a través de un nodo intermedio y establecimiento de un enredo compartido entre múltiples procesadores cuánticos independientes, formando una red cuántica; la publicación de una hoja de ruta para EuroQCI, el despliegue de bancos de pruebas para la distribución de claves cuánticas (QKD), el primer servicio que prestará EuroQCI; y dispositivos preparados para la certificación, como generadores de número aleatorio cuántico.
- simulación cuántica: en un primer momento, se ha logrado una ventaja cuántica práctica en determinados problemas científicos relacionados con el estudio de nuevos materiales y fases de materia; se están instalandodos simuladores cuánticos analógicos de 100 qubit en los centros de supercomputación y datos de Forschungszentrum Jülich y GENCI (Francia), el primer paso en el despliegue de una infraestructura paneuropea híbrida de informática de alto rendimiento y simulación cuántica.
- detección cuántica: desarrollo de algunos de los sensores cuánticos más avanzados del mundo utilizando diamantes ultrapura; demostración de IRM hiperpolarizada, que podría dar lugar a exploraciones médicas de hasta 100,000 veces más precisas, lo que permitiría la detección de procesos metabólicos a nivel molecular en tiempo real; en noviembre de 2022, la empresa emergente Nvision ganó el Premio Radar de Innovación de la Comisión por sus avances en la obtención de imágenes médicas.
- ciencia cuántica básica: realizar avances significativos hacia el desarrollo de varias plataformas informáticas alternativas, incluida la informática cuántica basada en fotonis.
De cara al futuro, la iniciativa emblemática será clave para alcanzar los objetivos establecidos en la Comunicación de la Comisión «Brújula Digital 2030: el enfoque de Europa para el Decenio Digital»: de aquí a 2025, la UE debería disponer de su primer ordenador con aceleración cuántica, allanando el camino para situarse en la vanguardia de las capacidades cuánticas de aquí a 2030. El primero de estos objetivos ya está a la vista: en octubre de 2022 se anunciaron los seis sitios que albergarán los primeros ordenadores cuánticos de Europa, que se integrarán en los superordenadores de la Empresa Común de Informática de Alto Rendimiento Europea.
Etapas siguientes
En el marco de Horizonte Europa, la Comisión seguirá apoyando la iniciativa emblemática en el período 2021-2027 con una financiación de al menos 500 millones EUR. Ya se ha publicado una actualización de su Agenda Estratégica de Investigación e Industria (SRIA), con objetivos mejorados para cada uno de los cuatro pilares clave de la iniciativa y una hoja de ruta para hacerlos realidad. Ya se están llevando a cabo una serie de nuevos proyectos con el objetivo de trabajar en pos de estos objetivos, por ejemplo, madurando las plataformas de computación cuántica y simulación desarrolladas en los tres primeros años de actividad de la iniciativa emblemática, ya que trabajan para lograr una ventaja cuántica práctica para los problemas del mundo real. Los proyectos también están sentando las bases de una red paneuropea de comunicación cuántica que será crucial para el desarrollo de EuroQCI, una infraestructura de comunicación cuántica segura que abarcará toda la UE.
La SRIA actualizada también se centra en el futuro desarrollo industrial y en el refuerzo de los vínculos con otras iniciativas de la UE que abarcan las tecnologías cuánticas: a saber, EuroQCI, la Empresa Común Europea de Informática de Alto Rendimiento (EmpresaComún EuroHPC), que ya está adquiriendo sus primeros ordenadores cuánticos, y la Ley Europea de Chips. Esto garantizará que las aplicaciones innovadoras desarrolladas sobre la base de la investigación de la iniciativa emblemática constituirán la base de un ecosistema cuántico europeo y ayudarán a Europa a mantener su posición de liderazgo en este ámbito competitivo a escala mundial.
Antecedentes — Tecnologías cuánticas
La iniciativa emblemática sobre tecnologías cuánticas, financiada por la UE, es una iniciativa de investigación e innovación colaborativa a largo plazo que se puso en marcha en 2018 años, de 1 000 millones de euros. Su misión es consolidar el liderazgo científico europeo y la excelencia en la investigación en tecnologías cuánticas, transformar los frutos de esta excelencia en productos y aplicaciones que tendrán un gran impacto económico y social, y situar a Europa como líder en el panorama industrial armonizando las prioridades de financiación pública a escala de la UE, nacional y regional. La iniciativa emblemática está movilizando a toda la comunidad de investigación cuántica de Europa para aplicar su agenda estratégica de investigación.