El Centro de Supercomputación de Extremadura (COMPUTAEX) ha participado en la 7th International Conference and Workshop on Spin-Based Quantum Information Processing (Spin Qubit 7), celebrada del 13 al 17 de julio, en Delft (Países Bajos). La conferencia ha abordado los últimos avances en distintas implementaciones de bits cuánticos basados en espín, como donantes en silicio, puntos cuánticos definidos por compuerta en GaAs, SiGe y SiMOS, huecos y gases de huecos de germanio, y nanocables de germanio. El evento también ha prestado especial atención a la fabricación, los algoritmos y la electrónica de control criogénico.
D. Rodrigo Gallardo, técnico de apoyo a la I+D+i, presentó el póster científico Tin-Vacancy Distributed Platform Emulation on NetSquid, desarrollado conjuntamente por parte del equipo de investigación en computación cuántica de COMPUTAEX, integrado por D.ª. Ester Carranza, D. Javier Sereno, D. Jesús Cerrudo, D. Pablo Polo y el Dr. Juan Antonio Rico.
El trabajo propone una plataforma de emulación para sistemas cuánticos distribuidos basada en centros de color de vacancia de estaño (tin-vacancy centres, SnV) en diamante. Los defectos cristalinos de este material constituyen una tecnología emergente para las comunicaciones cuánticas debido a sus propiedades ópticas favorables y una menor sensibilidad al ruido ambiental de la red cristalina en comparación con otras alternativas actualmente en estudio. Para evaluar el potencial de esta tecnología, el equipo ha desarrollado un gemelo digital (digital twin) de dispositivos SnV utilizando el simulador NetSquid. La plataforma permite emular arquitecturas de computación cuántica distribuida en las que varios nodos cuánticos cooperan mediante enlaces cuánticos y recursos de entrelazamiento. Esto posibilita el análisis de protocolos de comunicación y algoritmos distribuidos.
Para facilitar el desarrollo de algoritmos, los investigadores han creado además una capa de abstracción intermedia que permite utilizar operaciones cuánticas de alto nivel. Este enfoque resulta relevante para puertas cuánticas que no están disponibles en el conjunto de operaciones nativo. El trabajo realizado constituye una base para futuras investigaciones orientadas a comparar y evaluar este tipo de tecnologías emergentes en el campo de las comunicaciones y la computación cuántica distribuida.
El equipo de investigación en computación cuántica de COMPUTAEX desarrolla su actividad en el marco de distintos proyectos de I+D+i. D. Rodrigo Gallardo participa en el proyecto “Emulación Cuántica Distribuida en el Supercomputador LUSITANIA”, financiado a través del programa Atraigo Talento of the Regional Government of Extremadura y el Fondo Social Europeo Plus (FSE+). Por su parte, D.ª Ester Carranza desarrolla su actividad en el proyecto de cooperación transfronteriza “Quantum IberIA”, financiado por el programa Interreg VI-A España–Portugal (POCTEP) 2021-2027, cofinanciado por la Unión Europea. D. Javier Sereno y D. Jesús Cerrudo participan en el proyecto “QCO4HPC, Computación Cuántica Aplicada a la Optimización de Rendimiento y Consumo Energético en Infraestructuras de Supercomputación”, financiado por la Junta de Extremadura y cofinanciado por el programa FEDER Extremadura 2021-2027.
