El pròxim dilluns 30 de setembre a les 12.00 h, es durà a terme la lliçó inaugural del curs acadèmic 2024-2025 d'Enginyeria UPF, on Alba Cervera Lierta, investigadora del Barcelona Supercomputing Center, impartirà la lliçó "Tecnologies Quàntiques: passat, present i futur d'una (r)evolució tecnològica"

Amb l'Alba hem pogut compartir una petita entrevista introductòria abans de la seva ponència, que ajudarà a entendre millor la seva feina a les nostres noves i nous estudiants. 

TÍTOL: Tecnologies Quàntiques: passat, present i futur d'una (r)evolució tecnològica.

ABSTRACT: Les tecnologies quàntiques utilitzen les lleis de la mecànica quàntica per processar i transmetre informació. Aquestes lleis són molt diferents de les que utilitza la computació tradicional. Gràcies a fenòmens físics com l'entrellaçament, la superposició o la interferència, podem dissenyar comunicacions més segures, sensors ultraprecissos o resoldre alguns problemes més eficientment que qualsevol superordinador. En aquesta xerrada es farà un repàs sobre la història d'aquestes tecnologies, el seu estat actual de desenvolupament i quines són les perspectives de futur. Substituiran els ordinadors quàntics als ordinadors tradicionals?

SHORT BIO: L'Alba Cervera Lierta és investigadora Ramón y Cajal al Barcelona Supercomputing Center. Física de professió, es va doctorar en informació quàntica a la Universitat de Barcelona el 2019 i posteriorment va fer una estada postdoctoral a la Universitat de Toronto. El 2021 va tornar a Barcelona per coordinar el projecte nacional Quantum Spain, on hi participen 27 institucions científiques de tot l'estat amb l'objectiu d'instal·lar i operar un ordinador quàntic d'ús públic i desenvolupar aplicacions en intel·ligència artificial quàntica. La seva recerca està especialitzada en algoritmes quàntics a curt termini i en l'ús actual dels dispositius quàntics disponibles.

ENTREVISTA: 

Per què creus que la computació quàntica està tan de moda? Quins fets consideres que l’han posat ara mateix com una de les tecnologies més prometedores?

- La computació quàntica, com la resta de tecnologies quàntiques, són un camp de recerca amb més de 30 anys d'experiència. La seva popularitat ha augmentat recentment gràcies als avanços tecnològics en el hardware quàntic que han permès construir prototips funcionals d'aquests ordinadors i, per tant, obrir el camp a aplicacions a curt termini. Malgrat la contínua millora dels ordinadors actuals, aquests tenen certes limitacions fonamentals per resoldre certes tasques computacionals. Aquestes limitacions impliquen que el temps de càlcul i espai de memòria necessaris poden arribar a ser inabastables per certs problemes computacionals. A més, l'energia requerida pels grans superordinadors és cada cop més gran a mesura que aquestes màquines es fan més potents. La computació quàntica ofereix un paradigma alternatiu especialment pensat per resoldre alguns d'aquests problemes computacionals de forma més eficient.

Què recomanaries a un/una estudiant que estigués interessat/da en fer carrera professional en el marc del “quantic computing”? Quins tres consells li donaries?

- Anima't a familiaritzar-te amb la física d'aquests dispositius, és a dir, amb la mecànica quàntica. Pot ser que el camp s'estigui diversificant tant que no sigui un requisit indispensable per trobar una feina en ell, però estem parlant de dispositius molt experimentals encara, i com més aprenguis de la física que els controla, millor podràs desenvolupar el software o aplicacions. Per altra banda, anima't també a programar un ordinador quàntic real, o a simular-lo. Encara que el que t'interessi sigui la part més teòrica, és molt important entendre les limitacions experimentals actuals i a ser capaç de desenvolupar el software necessari perquè el teu algoritme teòric funcioni. Finalment, informa't i busca a aquelles persones amb problemes computacionals difícils. Poden ser d'àmbits molt diferents del teu: finances, biologia computacional, física fonamental, química,... Hem de trobar quins són els reptes actuals per ajudar-los a resoldre'ls amb computació quàntica.

La teva recerca està en la intersecció entre la física quàntica i la intel·ligència artificial. Ens podries dir, en llenguatge entenedor, en què consisteix? Quines aplicacions podem tenir a mig-llarg termini de cara a la societat?

- La intel·ligència artificial és un camp molt gran en el que utilitzem diferents tècniques de processament de dades per inferir nous coneixements. Aquestes tècniques són molt diverses però es fonamenten en funcions matemàtiques complexes. Amb la computació quàntica estem investigant si utilitzant un processament de dades quàntic podem assolir aquests objectius de forma més eficient, ja sigui perquè no requerim tantes dades, o perquè l'algoritme quàntic no necessita tantes operacions. També podem utilitzar tècniques d'IA actuals no-quàntiques per estudiar els sistemes quàntics, per exemple, perquè ens ajudin a dissenyar els ordinadors quàntics. Com la computació quàntica està encara en la seva infantesa, és difícil predir quines aplicacions pot tenir la IA quàntica, ja que encara treballem en exemples simplificats que es poden córrer en els prototips d'ordinadors quàntics actuals.

Què ha representat el premi Dona Investigadora de l'Enginyeria UPF a la teva carrera professional? Creus que aquest tipus de guardons ajuden a visibilitzar més i millor la ciència a la nostra societat?

- Un premi com aquest ajuda molt a visibilitzar la feina que fem investigadores com jo, treballant en un camp que fa no gaire era desconegut pel públic general i que ara s'està donant a conèixer cada cop més. Per altra banda, considero que és molt important donar visibilitat a les dones investigadores i mostrar a les futures generacions que el món de la recerca és divers i ha de ser inclusiu. Sobretot és important en àmbits on les dones som una minoria, com és el cas de les enginyeries. Les nenes han de veure que dones normals i corrents com jo mateixa duen a terme feines tècniques amb normalitat i que gaudeixen fent ciència tant com els seus companys homes.