Investigación
BasQ enfoca su actividad hacia la exploración y desarrollo de la investigación en múltiples áreas dentro de las Tecnologías Cuánticas
BasQ pretende consolidar y ampliar el liderazgo científico en múltiples campos y lograr, así, acercar los resultados de la investigación a la explotación industrial, aplicando las innovaciones de la investigación al desarrollo de nuevos dispositivos, materiales y técnicas de computación.
Research areas
Computación Cuántica
La computación cuántica emplea propiedades únicas de las que los ordenadores clásicos carecen. Una vez realizados, los ordenadores cuánticos utilizaran dichas propiedades para resolver eficientemente retos científicos y tecnológicos que a día de hoy van más allá de lo que los superordenadores más potentes pueden resolver.
Química Cuántica
La química cuántica explora como los principios de la mecánica cuántica pueden ser aplicados para modelos químicos y experimentos que implican un sistema químico. Eso incluye fenómenos cuánticos de diferentes niveles, como, por ejemplo, la estructura electrónica de la materia, las interacciones con la luz, la transferencia de energía y carga, el comportamiento colectivo de conjuntos complejos y la dinámica química cuántica de sistemas que evolucionan en el tiempo.
Sensórica Cuántica
La Sensórica Cuántica emplea los principios de la mecánica cuántica para detectar y medir varias cantidades de físicas, como campos magnéticos, campos gravitatorios, el tiempo, temperatura y otras propiedades a escalas extremadamente finas. Los investigadores de BasQ, actualmente, están desarrollando sensores cuánticos con potencial para ser aplicados en una amplia gama de campos.
Materiales Cuánticos
La investigación de materiales cuánticos abarca una amplia gama de campos, integrando teoría, experimentos y fabricación para comprender y utilizar estas propiedades únicas en aplicaciones científicas, como el desarrollo de aeronaves y herramientas ópticas científicas.
Comunicaciones Cuánticas
Las comunicaciones cuánticas aprovechan las propiedades de la mecánica cuántica para lograr una transmisión segura y eficiente de la información, principalmente a través de la criptografía cuántica (QKD) y el teletransporte cuántico. Estas tecnologías representan un campo de investigación de vanguardia con un importante potencial para transformar las redes de comunicaciones seguras en el futuro.
Física y Astrofísica de Altas Energías
En la física de partículas y de altas energías, los investigadores estudian la naturaleza en su nivel más fundamental, investigando las partículas que componen las formas ordinarias y exóticas de la materia, así como fenómenos cosmológicos como la materia oscura.
Física de la materia condensada
La física de la materia condensada es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de la materia sólida y líquida. Este campo explora diversos estados de la materia, como sólidos, líquidos, superconductores y fluidos cuánticos, e investiga fenómenos como el magnetismo, la superconductividad y la cristalografía.
Fotónica
La fotónica es un campo en rápida evolución que se encuentra en la intersección de la física, la óptica, la ingeniería eléctrica y la ciencia de los materiales. Abarca el estudio y la aplicación de la luz, centrándose normalmente en su manipulación mediante diversos procesos como la emisión, la transmisión, la modulación, el procesamiento de señales, la amplificación y la detección. La fotónica tiene aplicaciones en numerosos campos, como las telecomunicaciones, el tratamiento de la información, la medicina, la fabricación y la defensa.
Proyectos de investigación BasQ – IBM
Dentro del planteamiento estratégico general de BasQ, orientado al desarrollo del conocimiento fundamental y aplicaciones prácticas a través de proyectos punteros en investigación básica y aplicada, la alianza con IBM tiene como objetivo generar mayor investigación, darle visibilidad y fomentar colaboraciones entorno a la computación cuántica en Euskadi.
En este marco, BasQ e IBM han firmado múltiples Acuerdos de Investigación Conjunta o Joint Research Agreements para colaborar en actividades de investigación en áreas de interés común como Quantum Information Science, Métodos Computacionales y Algorítmica Cuántica, Quantum Machine Learning, etc.
Joint Research Agreement 1
Tema: Métodos de mitigación de errores en problemas de dinámica cuántica
Objetivo general: Diseñar métodos de simulación cuántica optimizados para determinados fenómenos dinámicos cuánticos y demostrar reducciones de ruido suficientes mediante la mitigación de errores para los mismos.
Especialmente:
Colaboración CFM/MPC e IBM en el estudio de la mitigación de errores cuánticos para fenómenos de fuera de equilibrio en cadenas cuánticas de espín.
Colaboración CFM/MPC e IBM en el estudio de la mitigación de errores cuánticos para la dinámica de moléculas acopladas a cavidades ópticas.
Colaboración entre el DIPC e IBM en el estudio de métodos de subespacios de Krylov para la estimación del estado fundamental en problemas de química cuántica y Hamiltonianos basados en Lattice.
Colaboración Universidad de Navarra/TECNUN e IBM en el estudio de enfoques de dinámica Lindblad proyectada para la mitigación de errores de dispositivo.
Joint Research Agreement 2
Tema: Métodos cuánticos basados en núcleos para problemas de clasificación y detección
Objetivo general: Idear y aplicar técnicas de aprendizaje automático escalables basadas en núcleos cuánticos para determinados problemas de clasificación y detección en física y ciencia de materiales.
Colaboración del DIPC e IBM en el estudio de aproximaciones basadas en redes tensoriales sobre transporte óptimo contextual cuántico y sus prestaciones para casos de uso en aprendizaje automático cuántico.
Colaboración UPV/EHU e IBM en el estudio de métodos cuánticos de kernel para el cálculo de diagramas de fase en física de muchos cuerpos.
Colaboración del DIPC e IBM en el estudio de problemas de aprendizaje automático cuántico para problemas de clasificación y detección que surgen en la física de muchos cuerpos.
Colaboración Universidad de Navarra/TECNUN e IBM en el estudio de aproximaciones basadas en dinámica Lindblad proyectada para la mitigación de errores en dispositivos y problemas de dinámica cuántica en física de muchos cuerpos.
Joint Research Agreement 3
Tema: i) Física de partículas y altas energías y ii) Biofísica y medicina
Objetivo general: i) Diseñar métodos de simulación cuántica optimizados para problemas fundamentales de física de partículas y ii) idear y aplicar técnicas de aprendizaje automático cuántico escalables para determinados problemas de biofísica y medicina.
Colaboración entre el DIPC e IBM en el estudio de métodos optimizados de simulación cuántica y sus prestaciones para determinados problemas fundamentales de la Física de partículas.
Colaboración UPV/EHU, Universidad de Navarra/TECNUN e IBM en el estudio de métodos de aprendizaje automático cuántico para retos particulares en sanidad, biofísica y medicina.