El primer presidente, el profesor de UdeS Cunlu Zhou, discute sus planes para proyectos de descubrimiento de algoritmos cuánticos.
La Université de Sherbrooke(UdeS), un socio de IBM Quantum Network desde hace mucho tiempo, está lanzando los dos primeros puestos de IBM Quantum Research Chair como parte de su Institut quantique (IQ). Con el apoyo de IBM Canadá, las sillas llevarán a cabo proyectos dirigidos por estudiantes centrados en tres áreas durante un período de cinco años.
La primera área implica impulsar el descubrimiento de algoritmos utilizando las computadoras cuánticas actuales a escala de utilidad de IBM —, que incluyen En 2023, PINQ2 e IBM dieron a conocer el primer IBM Quantum System One del país, que Université de Sherbrookeaks IQ ha dedicado acceso al sistema. Leer más, aquí.PINQ2’s IBM Quantum System Oney sistemas futuros que serán capaces de corregir errores por el fin de la década. El segundo se centra en ejecutar demostraciones de hardware cuántico a gran escala que empujan las capacidades de los sistemas de IBM hacia la ventaja cuántica. Y el tercero explora cómo traducir la investigación de algoritmos en aplicaciones industriales con el apoyo de Distriq, Zona de Innovación Cuántica de Québecats, con sede en Sherbrooke.
El primer presidente de investigación, Dr. Zhou Cunlu, es profesor asistente de informática en UdeS. Su investigación se centra en la interacción entre la computación cuántica, la teoría de la complejidad y la física cuántica de muchos cuerpos. En este Q&A, Zhou discute sus planes y expectativas para asumir el descubrimiento de algoritmos cuánticos en su papel como Presidente de Investigación Cuántica de IBM de UdeS.
La segunda cátedra de investigación, que se anunciará próximamente, tendrá la oportunidad de colaborar con el equipo de Zhouats, así como con otros investigadores cuánticos en Canadá y de todo el mundo, para adaptar y aplicar algoritmos cuánticos a los casos de uso de la industria. El segundo puesto de Presidente de Investigación Cuántica de IBM será en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de UdeSs. Para obtener más información sobre este puesto de nivel de profesor, por favor llegar a UdeS.
IBM y UdeS le presentarán la próxima Cátedra IBM Quantum Research pronto.
Preguntas y respuestas con el profesor de UdeS Cunlu Zhou, Presidente de Investigación Quantum de IBM
¿Qué es lo que más le interesa de la computación cuántica y qué hace que UdeS sea ideal para su investigación?
Tal vez déjame compartir primero cómo me metí en la computación cuántica. Me presentaron por primera vez durante una pasantía de verano en el laboratorio de investigación de IBM en Dublín en 2018, mientras cursaba mi doctorado en matemáticas en la Universidad de Notre Dame. Para mi doctorado, estaba trabajando en algoritmos de optimización y teoría clásica de codificación de corrección de errores, por lo que antes de comenzar mi pasantía realmente no sabía mucho sobre computación cuántica.
Durante la pasantía, mi mentor me sugirió que explorara las posibles aplicaciones de la computación cuántica en problemas de optimización. Aprendí los conceptos básicos de la computación cuántica durante ese tiempo, y a medida que profundizaba, me fascinó cómo la mecánica cuántica podría ofrecer formas fundamentalmente nuevas de resolver problemas que son intratables para las computadoras clásicas.
Lo que más me emociona de la computación cuántica es la naturaleza interdisciplinaria del campo — reúne física, informática, matemáticas e ingeniería para empujar los límites de lo que es computacionalmente posible. Ser parte de esa convergencia es desafiante y profundamente gratificante.
Creo que hay tres aspectos clave que hacen de UdeS el lugar ideal para mí para hacer investigación cuántica: su gente, comunidad y asociaciones industriales. Iianve tuvo el privilegio de trabajar con algunos de los mejores colegas e investigadores de clase mundial aquí. UdeS también tiene una de las comunidades cuánticas más dinámicas, centrada en el IQ, un instituto de renombre mundial que enfatiza la investigación interdisciplinaria en ciencia cuántica.
Para el desarrollo de algoritmos cuánticos, uno de mis enfoques de investigación, la colaboración con socios de la industria es crucial. UdeS tiene fuertes relaciones con empresas como IBM, y la creación de esta silla de investigación es un gran ejemplo de ello.
Además, UdeS es la primera universidad de habla francesa en ofrecer una licenciatura en Ciencias de la Información Cuántica, que es una excelente fuente para reclutar personas altamente calificadas.
¿Qué ha cambiado — y ha sido la mayor sorpresa — desde que comenzó a trabajar en el campo de la computación cuántica?
¡Mucho ha cambiado! Por un lado, el hardware cuántico ha visto grandes avances, no solo en el número de qubits sino también en su calidad. Weiosve hizo la transición de la era de los dispositivos cuánticos pequeños y experimentales al era de la utilidad cuántica, anunciado por primera vez por IBM en 2023. También ha habido un cambio importante hacia la corrección cuántica de errores (QEC), con un rápido progreso en esta área en los últimos años. En el frente del algoritmo, las personas se han movido en gran medida más allá de los algoritmos cuánticos variacionales simples a algoritmos de escala de utilidad más sofisticados para experimentos a corto plazo, así como algoritmos cuánticos tolerantes a fallas tempranas.
Otros grandes cambios incluyen un aumento en las inversiones globales y el crecimiento de los ecosistemas cuánticos, como el que se desarrolla en Sherbrooke. Además, estamos viendo más programas de pregrado y posgrado destinados a capacitar a la próxima generación de talento cuántico, como el programa que tenemos en UdeS.
La mayor sorpresa para mí ha sido la rapidez con que QEC está avanzando. A este ritmo, no es descabellado imaginar una computadora cuántica temprana tolerante a fallas en los próximos cinco años. De hecho, según IBMics última hoja de ruta cuántica, esperamos ver un sistema cuántico con 200 qubits lógicos capaces de ejecutar 100 millones de puertas. ¡Eso sería increíble!
¿Cuál es su primer objetivo como la nueva Cátedra de Investigación Quantum de IBM de UdeSs?
Para construir un grupo que trabaje en el desarrollo de algoritmos cuánticos. Entonces, estoy reclutando.
¿Qué hace que el descubrimiento de algoritmos sea tan importante en este momento en el desarrollo de la tecnología de computación cuántica?
Estamos en la era de la utilidad cuántica, y pronto (¡esperemos!) entra en la era de la tolerancia a fallas temprana. Para aprovechar todo el potencial de este hardware cuántico y, finalmente, demostrar ventajas cuánticas prácticas, necesitamos nuevos algoritmos.
¿Qué proyectos de descubrimiento de algoritmos desea lanzar y cómo participarán sus estudiantes?
Habrá dos tipos de proyectos de descubrimiento de algoritmos: uno centrado en algoritmos cuánticos a escala de utilidad robustos al ruido y el otro en algoritmos cuánticos tolerantes a fallos tempranos.
Los estudiantes participarán de extremo a extremo, lo que significa que participarán desde el principio — ideas de lluvia de ideas, lectura de literatura, asistencia a reuniones de proyectos, trabajo en matemáticas, ejecución de simulaciones, implementación en hardware y finalmente redacción de borradores y envío para su publicación. También se les recomienda encarecidamente que presenten su trabajo en conferencias y otros eventos profesionales.
¿Qué áreas de aplicación ve impactando este proyecto?
Podría tener un impacto significativo en varias áreas. En primer lugar, avanzará la computación cuántica en sí misma. Como mencioné anteriormente, el desarrollo de algoritmos es esencial para realizar todo el potencial de los avances de hardware cuántico. También es crucial para guiar el diseño de hardware, ya que el co-diseño entre algoritmos y hardware crea un ciclo mutuamente beneficioso que impulsa el progreso en el campo.
Además, creo que los impactos más inmediatos y a medio plazo de la computación cuántica serán en la investigación científica. Muchos de mis proyectos de descubrimiento de algoritmos se centrarán en algoritmos para estudiar sistemas cuánticos de muchos cuerpos, un área donde la computación cuántica puede proporcionar nuevas herramientas e ideas poderosas.
Finalmente, a largo plazo y más prácticamente, la ciencia de los materiales es una de las áreas donde creo que podría tener un gran impacto.
¿Qué antecedentes necesitan los estudiantes interesados para solicitar la oportunidad de ser parte de sus proyectos de cátedra de investigación cuántica?
Dada la naturaleza interdisciplinaria de estos proyectos de investigación, se alienta a los estudiantes con una sólida formación en una o más de las tres disciplinas principales — física, informática o matemáticas — a postularse. Si bien el conocimiento previo de la computación cuántica es ciertamente una ventaja, no es un requisito estricto. La experiencia o el conocimiento en áreas como algoritmos, teoría de la computación, métodos y análisis numéricos, física cuántica y habilidades de codificación sólidas son altamente deseables.
Los estudiantes interesados pueden encontrar más información sobre mi sitio web.
Al final de cinco años, ¿cómo será el éxito para ti?
Students’ el éxito es mi éxito. Si continúan prosperando profesionalmente, ya sea en la academia o en la industria, eso es la medida final de logro para mí. Más allá de eso, espero verlos contribuir significativamente al campo de la computación cuántica, ya sea mediante el avance del conocimiento científico o el desarrollo de tecnologías impactantes.
Si, después de cinco años, WeiVe también produjo investigación de alta calidad, logró un progreso significativo en el desarrollo de algoritmos y ayudó a dar forma a la próxima generación de talento cuántico, Iill considerará que este esfuerzo es un éxito. IBM Blog. A. Ch. Traducido al español
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