Con los avances científicos en el campo de la información cuántica, el mundo digital experimentará una revolución tecnológica en las próximas décadas que cambiará de forma radical todos los sectores de actividad. El programa global Atos, "Atos Quantum", tiene como objetivo el desarrollo de soluciones de computación cuántica y de productos de ciberseguridad cuántica.
Atos, líder internacional en servicios digitales, ha puesto en marcha "Atos Quantum", un ambicioso programa industrial para el desarrollo de soluciones de Computación Cuántica que permitirán ofrecer una potencia y capacidad de cálculo sin precedentes y mejorar las capacidades de sus productos y soluciones de ciberseguridad.
En su presentación, Thierry Breton, presidente de Atos, recordó que "la primera revolución cuántica, liderada en el siglo XX por jóvenes europeos de la talla de Einstein, Heisenberg, Pauli o Schrödinger, dio lugar, con el paso de los años, a grandes inventos como la superconductividad, los transistores, el láser, la comunicación mediante fibra óptica, la imagen por resonancia magnética, el GPS, etc.”. Y añadió que hoy “gracias a nuestra experiencia con superordenadores y ciberseguridad, nos entregamos en cuerpo y alma a la segunda revolución cuántica que afectará a todas las actividades laborales de nuestros clientes en las próximas décadas, desde la medicina a la agricultura, pasando por las finanzas y la industria. Una aventura real, colectiva, humana y tecnológica se abre ante nosotros. A los que les gustó la evolución digital, les encantará la revolución cuántica".
Ámbito de trabajo
Atos Quantum se centrará especialmente en los siguientes desarrollos y su integración industrial:
- Desarrollar una plataforma de simulación cuántica que permita a los investigadores probar los algoritmos y el software de los futuros ordenadores cuánticos.
- Definir un desarrollo de algoritmos y un grupo de programación para crear un portafolio de aplicaciones cuánticas, sobre todo para macrodatos, inteligencia artificial, superordenadores y ciberseguridad.
- Diseñar arquitecturas computacionales innovadoras para permitir que las aplicaciones se beneficien de la gran potencia de la computación cuántica y los entornos estándar disponibles en los superordenadores convencionales.
- Desarrollar nuevos algoritmos criptográficos de seguridad cuántica para garantizar la inviolabilidad de aplicaciones con métodos cuánticos y preservar los niveles de seguridad existentes que permiten, entre otras cosas, las operaciones seguras por internet, los negocios electrónicos y la protección de los datos personales.
Computación cuántica
La computación cuántica se basa en el uso de qubits en lugar de bits, y da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posible nuevos algoritmos. Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica y en computación cuántica, de manera que algunos problemas intratables pasan a ser tratables.
En la computación digital, un bit sólo puede tomar dos valores: 0 ó 1. Sin embargo, el la computación cuántica, intervienen las leyes de la mecánica cuántica, y la partícula puede estar en superposición coherente: puede ser 0, 1 y puede ser 0 y 1 a la vez (dos estados ortogonales de una partícula subatómica). Eso permite que se puedan realizar varias operaciones a la vez, según el número de qubits.
El número de qubits indica la cantidad de bits que pueden estar en superposición. Con los bits convencionales, si teníamos un registro de tres bits, había ocho valores posibles y el registro sólo podía tomar uno de esos valores. En cambio, si tenemos un vector de tres qubits, la partícula puede tomar ocho valores distintos a la vez gracias a la superposición cuántica. Así, un vector de tres qubits permitiría un total de ocho operaciones paralelas. Como cabe esperar, el número de operaciones es exponencial con respecto al número de qubits.
Para hacerse una idea del gran avance, un computador cuántico de 30 qubits equivaldría a un procesador convencional de 10 teraflops (10 millones de millones de operaciones en coma flotante por segundo), cuando actualmente las computadoras trabajan en el orden de gigaflops (miles de millones de operaciones).
Ecosistema tecnológico
Atos Quantum forma parte del rico ecosistema tecnológico de Atos, que cuenta con 15 centros de I+D, y que ha creado un nuevo laboratorio de desarrollo e investigación cuántica en Francia, cerca de París, con un equipo dedicado.
Atos Quantum también se beneficia del dinamismo del grupo en superordenadores, simulación numérica y ciberseguridad. Para simular la computación cuántica, Atos Quantum puede confiar en el poder computacional del superordenador Bull sequana, lanzado en abril de 2016, y su programa para llegar al rendimiento exaflop (un trillón de operaciones por segundo).
Se espera que la computación cuántica confronte la explosión de datos generada por los macrodatos y la revolución del internet de las cosas. También debería generar una serie de avances importantes en el aprendizaje profundo y la inteligencia artificial. Para avanzar en estos asuntos de máxima importancia, Atos pretende colaborar con centros de investigación y universidades de todo el mundo.
La presentación de Atos Quantum contó con la presencia de físicos cuánticos y matemáticos de primera línea internacional:
Alain Aspect, profesor en el Institut d'Optique Graduate School y el Ecole Polytechnique de la Universidad Paris-Saclay;
David DiVincenzo, beneficiario de la Cátedra Alexander von Humboldt, director del Institute for Quantum Information de la Universidad RWTH Aachen y director del Institute for Theoretical Nanoelectronics del centro de investigación de Jülich;
Artur Ekert, profesor de física cuántica en el Mathematical Institute de la Universidad de Oxford, profesor centenario Lee Kong Chian y director del Centre of Quantum Technologies en la Universidad Nacional de Singapur;
Daniel Estève, director de investigación en el centro CEA Saclay y jefe de Quantronics;
Serge Haroche profesor emérito en el Collège de France y premio Nobel de física;
Cédric Villani, profesor en la Universidad Claude Bernard de Lyon, jefe del Institut Henri Poincaré CNRS/UPMC y ganador de la Medalla Fields.
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