En una fase inmediata, se desarrollarán los aspectos tecnológicos de esta infraestructura en colaboración con empresas de este sector emergente, centros con competencias próximas y con los programas europeos de tecnología y computación cuántica como el EuroHPC Joint Undertaking.

En una segunda fase, debe ser incorporado el tejido industrial como usuario de computación cuántica. Desde este punto de vista, la infraestructura de computación cuántica debe preexistir a la invitación al uso por parte de los diferentes sectores productivos. Es importante notar que la computación cuántica tiene potenciales aplicaciones en IA, en química cuántica, en finanzas, en optimización de procesos de la cadena productiva, en criptografía y en cualquier problema de necesidades computacionales intensas. Sobre estos temas se desarrollarán los primeros casos de uso del proyecto. En particular, cabe destacar las aplicaciones que va a tener en el campo de la inteligencia artificial, donde se desarrollarán los primeros casos de uso, en la que se denomina «Quantum Machine Learning» (QML). La arquitectura computacional de la infraestructura cuántica puede facilitar el proceso de entrenamiento de ciertos algoritmos de aprendizaje profundo, que ahora mismo tienen ciertas limitaciones por parte de las instalaciones de supercomputación clásica, aun maximizando el uso de aceleradores. Se trata de acelerar el propio procedimiento de aprendizaje utilizando algoritmos diseñados para computación cuántica.

Un segundo grupo de casos de uso se desarrollarán alrededor del campo de la criptografía y la ciberseguridad. El objetivo es desarrollar casos donde, algoritmos como el de Glover o el de Shor, permitan entender el impacto futuro sobre la seguridad de las comunicaciones, y de qué manera las empresas e instituciones tiene que proteger las mismas, entrando en lo que se conoce como la criptografía post-cuántica.

Finalmente, otro grupo de casos de uso, se desarrollará alrededor del campo de la industria química y farmacéutica. El uso de los supercomputadores clásicos está muy extendido en estos sectores, porque permiten hacer simulaciones en temas como la modelización molecular, la creación y parametrización de nuevos materiales o el descubrimiento de nuevos catalizadores. La computación cuántica debería permitir acelerar algunos cálculos necesarios en estos procedimientos, lo que abre las puertas a grandes avances para las industrias de estos sectores.

A parte de estos primeros casos, se trabajará para desarrollar pilotos también en temas como las finanzas, donde la computación cuántica debería permitir acelerar metodologías como Monte Carlo, comúnmente aplicadas a problemas de optimización en finanzas o al análisis de riesgos, o la logística, donde el tradicional problema del viajante podrá ser resuelto a niveles nunca vistos a través de la computación cuántica, cuando exista un computador cuántico suficientemente potente