El centre tecnològic Eurecat ha iniciat el desplegament del QuantIA Lab, una nova infraestructura d'emulació i optimització quàntica única a Catalunya per accelerar l’R+D+I del teixit empresarial i resoldre reptes reals de la indústria mitjançant tecnologies avançades de computació quàntica i intel·ligència artificial. 

La nova instal·lació se situarà a la seu d’Eurecat a Cerdanyola del Vallès i tindrà una implantació progressiva, que es preveu que finalitzi a principis del 2027. El projecte suposa una inversió de més de 7 milions d’euros, dels quals 1,4 milions provenen del programa Singulars Institucionals del Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya i 2,1 milions, cofinançats per la Unió Europea a través del Programa del Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER) de Catalunya 2021-2027, a través del projecte Quant-IA.  

En el marc del QuantIA Lab, Eurecat podrà acompanyar la innovació empresarial en solucions basades en la computació quàntica gràcies a un emulador de portes quàntiques de 34 qubits i un digital annealer, complementat per un clúster de computació d’altes prestacions. Amb aquest nou equipament, Eurecat “fa un salt en la recerca i la transferència de les tecnologies quàntiques a les empreses, per tal d’acompanyar-les en el desenvolupament de pilots reals i l’obtenció d’avantatges competitius tangibles”, destaca la directora de Recerca i Tecnologia d’Eurecat, Myriam García-Berro.  

D’acord amb l’investigador principal de la Línia de Recerca de Computació Quàntica d’Eurecat, Adan Garriga, el QuantIA Lab “complementarà els serveis de l’equip multidisciplinari del centre, que ja combina coneixements de física quàntica, intel·ligència artificial i desenvolupament de programari”. L’objectiu és oferir al teixit empresarial “un entorn segur i estable per experimentar i validar algorismes quàntics, i preparar-se per al moment en què els ordinadors quàntics siguin plenament operatius i hagin assolit avantatge quàntic degut a una dràstica reducció del temps de còmput o una disminució dels costos associats”. 

A diferència dels sistemes quàntics reals, que requereixen temperatures criogèniques i presenten reptes d’estabilitat, “els dos actius d’emulació del QuantIA Lab estaran implementats amb processadors semiconductors. Això permetrà que l'equipament operi en condicions ambientals convencionals, sense errors de coherència i amb costos operatius comparativament molt inferiors”, afegeix el director científic de l’Àrea Digital d’Eurecat, Joan Mas. 

A més, està previst que la infraestructura s’alimenti amb energia renovable, gràcies a plaques fotovoltaiques i sistemes d’acumulació per augmentar l’eficiència energètica.  

Equipament d’avantguarda per a la simulació quàntica 

L’emulador de portes quàntiques de 34 qubits del QuantIA Lab permetrà simular el comportament de circuits quàntics mitjançant electrònica clàssica i en condicions operatives estàndard, un repte encara no assolit pels ordinadors quàntics actuals, que utilitzen qubits físics. Aquest actiu “facilitarà el disseny, la validació i l’optimització d’algorismes quàntics i de Quantum Machine Learning abans de portar-los a un ordinador quàntic real, fet que permetrà reduir costos, riscos i temps de desenvolupament”, destaca Adan Garriga. 

Aquesta capacitat de simulació sumarà la potència d’un digital annealer, capaç de resoldre problemes d’optimització combinatòria de fins a 100.000 variables. Aquesta tecnologia, única a Catalunya, farà possible abordar reptes inabastables per a la computació clàssica convencional, com la planificació industrial, l’optimització logística complexa, la gestió d’inversions, la simulació molecular o el disseny de nous materials, entre d’altres.  

Tota aquesta infraestructura es complementarà amb un clúster de computació d’alt rendiment, que actuarà com a motor de suport per a projectes d’intel·ligència artificial avançada i processament massiu de dades, així com per a projectes que requereixin solucions híbrides basades en la simulació quàntica i la computació d’altes prestacions. 

Acceleració de la innovació multisectorial  

Les tecnologies del QuantIA Lab d’Eurecat tindran un impacte multisectorial, entre els quals destaquen la salut i la biotecnologia, on s’impulsaran camps com la simulació molecular, el descobriment de fàrmacs i l’anàlisi genòmica complexa.  

Així mateix, incidiran en la química i els materials avançats, per a l’optimització de processos de síntesi i materials a mida; en la robòtica i la fabricació, per a la planificació industrial, la logística de planta i l’automatització de processos complexos; en l’energia, amb la gestió intel·ligent de xarxes, l’optimització de recursos i rutes sostenibles, i en l’aigua i el medi ambient, per a l’optimització de xarxes de distribució, la gestió de plantes i models de predicció climàtica, entre d’altres.  

Aliança estratègica quàntica 

El desplegament del QuantIA Lab coincideix amb el llançament d’ARQADE, una xarxa d’excel·lència Cervera que busca aplicar la computació quàntica i la IA per resoldre reptes crítics de seguretat i defensa, amb solucions que també es puguin transferir a sectors civils estratègics. Eurecat, que forma part de la xarxa, aporta la seva expertesa en algorismes quàntics, IA i ciberseguretat per desenvolupar aplicacions pràctiques en escenaris operatius complexos, com la navegació autònoma sense GPS o la protecció d'infraestructures essencials.