Las universidades, los institutos de investigación y las empresas del área de la bahía de San Francisco fueron fundamentales para el lanzamiento de la industria informática moderna y siguen siendo el centro de la revolución tecnológica mundial. El próximo gran avance está a nuestra puerta: la computación cuántica. Esta es una carrera global en la que es imperativo el liderazgo de los EE.UU.
No es un reemplazo para las computadoras convencionales, las computadoras cuánticas tienen el potencial de superar ampliamente a las computadoras actuales en la solución de problemas particulares. Aprovechando los bits cuánticos (o «qubits»), acelerarán la investigación en tecnologías que van desde las células y baterías solares hasta los productos farmacéuticos y los nuevos materiales, acelerarán el desarrollo de la inteligencia artificial y profundizarán nuestra comprensión de la física y el universo.
Pero realizar la computación cuántica a escala no es fácil – todavía estamos a años de distancia de los sistemas tolerantes a las fallas. El desafío radica en lo que hace únicos a los estados cuánticos: donde en la física ordinaria la materia existe en un estado de 0 o 1 (la base de la computación digital actual), en la física cuántica la materia puede existir en múltiples estados entre 0 y 1. La inestabilidad de ese estado dificulta su manejo y medición. Estos «errores» o «fallos» plantean un importante desafío científico que los gobiernos y los científicos de todo el mundo se apresuran a abordar.
En los últimos años, los Estados Unidos, a través de la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca (OSTP), la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) y el Departamento de Energía (DOE), han intensificado su juego. La Ley de Iniciativa Cuántica Nacional, aprobada y firmada en diciembre de 2018, pidió la creación de centros de investigación en todo el país para acelerar la investigación y el desarrollo cuántico fundacional. El Consorcio de Ciencia e Innovación del Área de la Bahía (BASIC), una asociación de líderes científicos que representan a universidades de investigación, laboratorios federales e independientes, y empresas laboratorios de la zona de la bahía, fue uno de los proponentes e instó a que se diera prioridad a su aplicación.
El verano pasado se anunciaron importantes medidas y las instituciones de investigación científica de la zona de la bahía, muchas de ellas miembros de BASIC, se encuentran entre los líderes. En julio, la NSF y el OSTP concedieron 75 millones de dólares en subvenciones a lo largo de cinco años para tres nuevos Institutos de Desafío Cuántico, uno de los cuales -el Instituto de Desafío Cuántico de la NSF para la Computación Cuántica Presente y Futura- está dirigido por la Universidad de California en Berkeley.
En agosto el OSTP, la NSF y el DOE anunciaron más de 1.000 millones de dólares en premios para el establecimiento de 12 nuevos institutos de investigación de inteligencia artificial (IA) y Ciencia de la Información Cuántica (QIS) en todo el país. Con una financiación distribuida a lo largo de cinco años, los centros servirán como centros multidisciplinarios y multi-institucionales para la investigación y el desarrollo de la fuerza de trabajo en estas críticas tecnologías emergentes.
Dos institutos de investigación de IA incluyen miembros del área de la bahía: el Instituto de IA USDA-NIFA para la Próxima Generación de Sistemas Alimentarios (dirigido por UC Davis e incluyendo UC Berkeley) y el Instituto NSFAI para Estudiantes y Equipo de IA (que incluye UC Berkeley y UC Santa Cruz).
En el campo de la cuántica, el DOE otorgó 625 millones de dólares a los Centros QIS de Argonne, Brookhaven, Fermi, Oak Ridge y al Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab). De esa cantidad, 115 millones de dólares se destinarán al Acelerador de Sistemas Cuánticos (QSA), un consorcio de 15 instituciones de investigación dirigido por el Berkeley Lab que también incluye el Sandia National Laboratory y la UC Berkeley. La investigación apoyará las misiones críticas del DOE y agilizará la capacidad de la industria para desarrollar productos comerciales. Para cultivar una fuerza de trabajo de científicos, ingenieros y técnicos cuánticos, el centro se asociará con colegios comunitarios, juntas de fuerza de trabajo y la industria para crear planes de estudio para educadores y aprendices de ciencia cuántica.
Q-Next, otro de los cinco centros QIS dirigidos por el Laboratorio Nacional de Argonne, cuenta con Stanford, el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC e IBM entre sus socios. IBM y Berkeley son socios en el Centro QIS liderado por Oak Ridge, Quantum Science (QSC); IBM también tiene un papel destacado en el Centro QIS dirigido por Brookhaven, el Centro de Co-Diseño de Ventajas Cuánticas (C2QA).
Los nuevos centros cuánticos acelerarán el liderazgo de EE.UU. en un campo emergente vital. Al igual que la revolución de la informática digital que todavía estamos experimentando, la revolución cuántica será impulsada por organizaciones de investigación científica en el área de la bahía de San Francisco, uno de los centros científicos clave de la nación. Trabajando con socios de investigación de todo el país, estas empresas e instituciones están posicionadas para liderar una nueva ola de avances científicos que harán avanzar el conocimiento humano y producirán aplicaciones empresariales innovadoras.
Aunque el año 2020 ha sido un año de incertidumbre económica, estas inversiones nacionales reconfirman el liderazgo científico del Área de la Bahía de San Francisco y el importante papel que la región seguirá desempeñando en el desarrollo tecnológico de la nación.
Jeffrey Welser es Director de Laboratorio en el Centro de Investigación de Almaden de IBM en San José y Presidente del Consorcio de Ciencia e Innovación del Área de la Bahía (BASIC). Sean Randolph es Director Senior del Bay Area Council Economic Institute y del BASIC.
Traducido por el Equipo de Somos Innovación
