La reciente inauguración de los procesadores cuánticos Jade y Ruby marca un hito significativo en la integración de la computación cuántica dentro de las infraestructuras de computación de alto rendimiento (HPC) en Europa. Este avance, facilitado por la EuroHPC Joint Undertaking, representa un paso decisivo hacia la implementación práctica de la computación cuántica en el ámbito científico e industrial europeo.
El evento tuvo lugar el 13 de noviembre, donde se celebró una ceremonia conjunta en tres ubicaciones: el Forschungszentrum Jülich en Alemania, el Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) en Francia, y las instalaciones de la Comisión Europea en Bélgica. Durante esta inauguración, se presentaron los dos procesadores que operan respectivamente en el Jülich Supercomputing Centre (JSC) y el Très Grand Centre de Calcul (TGCC).
Avances en Hardware: Capacidades Cuánticas para Infraestructura HPC
La integración de estos procesadores cuánticos representa un avance considerable en la transición de la tecnología cuántica desde experimentos de laboratorio a una infraestructura informática confiable. Este desarrollo es crucial para establecer una infraestructura federada EuroHPC que permita a usuarios del sector industrial y académico desarrollar algoritmos híbridos cuántico-clásicos, abordando problemas complejos como el diseño de baterías industriales, descubrimiento de fármacos y desafíos de optimización en finanzas y gestión del tráfico.
Los unidades de procesamiento cuántico (QPUs), fabricados por la empresa Pasqal, fueron enviados a los centros de datos del CEA y FZJ. La tecnología de Pasqal se basa en arreglos de átomos neutros que son atrapados y manipulados mediante láseres en geometrías programables para realizar operaciones cuánticas. Estos sistemas funcionan a temperatura ambiente y con bajo consumo energético, lo que los hace robustos y escalables.
La combinación de precisión óptica y átomos naturalmente idénticos crea una plataforma única diseñada para la computación cuántica a escala industrial.
Software y Conectividad: Integración Cuántico-Clásica Sin Problemas
Aparte del ensamblaje hardware, también se ha puesto énfasis en lograr un flujo de trabajo cuántico-clásico sin interrupciones mediante soluciones avanzadas de software.
Los procesadores cuánticos están integrados dentro del entorno HPC a través de sistemas estándar de gestión de cargas como SLURM, lo que permite ejecutar cálculos híbridos cuántico-clásicos utilizando comandos familiares. Esto asegura que investigadores y operadores HPC puedan aprovechar el poder computacional cuántico con mínima adaptación, convirtiendo lo cuántico en una extensión natural de la infraestructura clásica.
Un conjunto específico de software para HPC-Computación Cuántica fue desarrollado por el consorcio, apoyándose en componentes industriales y software open-source. Al cerrar la brecha entre la física cuántica y los cálculos del mundo real, la infraestructura HPCQS permitirá que los recursos cuánticos sean integrados directamente en flujos de trabajo industriales.
Liderazgo Europeo en Computación Cuántica
"Hoy marca un hito importante para la investigación europea. Estamos entrando en una nueva fase donde la computación cuántica y clásica comienzan a evolucionar juntas. Esto es más que un logro técnico; señala un nuevo paradigma para el cálculo que dará forma al futuro del descubrimiento científico."
Kristel Michielsen, Directora del Jülich Supercomputing Centre y Coordinadora del Proyecto HPCQS.
Durante la inauguración, se presentaron dos casos prácticos que demuestran cómo los procesadores pueden controlar más de 100 qubits cada uno, integrándose con los superordenadores Tier-0 europeos. Estas demostraciones, lideradas por equipos investigadores del consorcio, evidencian cómo esta integración puede acelerar tanto el descubrimiento científico como la innovación industrial.
Este hito refuerza la iniciativa Quantum Flagship europea, consolidando su liderazgo tecnológico y soberanía en el campo de la computación cuántica. Al vincular directamente los procesadores cuánticos con los superordenadores europeos, se transforma una ambiciosa visión científica en una realidad operativa.
Acerca del Proyecto HPCQS
El proyecto High-Performance Computing Quantum Simulator hybrid (HPCQS) reúne a destacados centros de investigación y socios industriales para liderar avances en computación híbrida cuántico-clásica.
HPCQS tiene como objetivo construir una infraestructura híbrida federada quantum-HPC, integrando simuladores cuánticos Pasqal directamente con los principales centros supercomputacionales europeos como CEA y FZJ.
Dicho proyecto cuenta con financiación por parte del European High-Performance Computing Joint Undertaking (JU), que recibe apoyo del programa Horizon 2020 junto con contribuciones equitativas de Alemania, Francia, Italia, Irlanda, Austria y España.
Sobre EuroHPC Joint Undertaking (EuroHPC JU)
The EuroHPC JU es una entidad legal y financiera creada para coordinar esfuerzos entre la Unión Europea y países participantes con el objetivo común de posicionar a Europa como líder mundial en supercomputación.
A fin de dotar a Europa con una infraestructura supercomputacional avanzada, EuroHPC JU está desplegando superordenadores, así como ordenadores cuánticos. Los científicos europeos pueden beneficiarse de estos sistemas EuroHPC mediante las Convocatorias EuroHPC, independientemente de su ubicación geográfica dentro del continente.
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