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Novo centro quântico de Oxford enfrentará os principais desafios nas tecnologias quânticas
Hoje, o Governo do Reino Unido anunciou o lançamento de cinco novos centros de pesquisa para desenvolver tecnologias quânticas em áreas que vão desde assistência médica e computação até segurança nacional e infraestrutura crítica.
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Oxford - 29/07/2024
Pesquisadores de Oxford estão trabalhando para superar desafios no desenvolvimento de tecnologias quânticas que podem desbloquear um enorme potencial para a economia e as sociedades do Reino Unido. Crédito da imagem: bpawesome, Getty Images.
Hoje, o Governo do Reino Unido anunciou o lançamento de cinco novos centros de pesquisa para desenvolver tecnologias quânticas em áreas que vão desde assistência médica e computação até segurança nacional e infraestrutura crítica.
Um dos centros será liderado pela Universidade de Oxford e tem como objetivo desenvolver as tecnologias necessárias para que o Reino Unido desempenhe um papel fundamental no desenvolvimento de computadores quânticos - um mercado estimado em US$ 1,3 trilhão até 2035.
Os novos hubs, que estão sendo apoiados por um investimento de £ 160 milhões, foram anunciados hoje pelo Secretário de Estado para Ciência, Inovação e Tecnologia, Peter Kyle. Ele disse: "Queremos ver um futuro onde a ciência de ponta melhore a vida cotidiana. Essa é a visão por trás do nosso investimento nesses novos hubs de tecnologia quântica, apoiando a implantação de tecnologia que significará diagnósticos mais rápidos para doenças, infraestrutura crítica segura contra ameaças hostis e energia mais limpa para todos nós."
'Não se trata apenas de pesquisa; trata-se de colocar essa pesquisa para funcionar. Esses hubs farão a ponte entre ideias brilhantes e soluções práticas. Eles não apenas transformarão setores como saúde e segurança, mas também criarão uma cultura de inovação acelerada que ajuda a fazer nossa economia crescer.'
As tecnologias quânticas utilizam a física quântica para obter uma funcionalidade ou desempenho que de outra forma seria inatingível, derivado de uma ciência que não pode ser explicada pela física clássica, como as leis do movimento de Newton ou a termodinâmica.
O Hub for Quantum Computing via Integrated and Interconnected Implementations (QCI3) é liderado pela Universidade de Oxford. Dentro do hub, pesquisadores trabalharão em estreita colaboração com parceiros da indústria para identificar e desenvolver aplicações reais de computação quântica, incluindo foco em design para novos materiais, produtos químicos, técnicas de simulação de fluidos e aprendizado de máquina. Por exemplo, o hub trabalhará no desenvolvimento de protocolos de aprendizado de máquina quântica que são essenciais para o desenvolvimento de redes neurais quânticas com aplicações em áreas como detecção de fraudes.
O centro realizará pesquisas sob três grandes temas:
- Melhorar o desempenho da computação quântica por meio de pesquisa de hardware para mostrar a vantagem quântica em diversas plataformas,
- Desenvolver tecnologias de rede para permitir que as tecnologias quânticas sejam dimensionadas para grandes sistemas, criando, em última análise, redes de computação quântica distribuídas,
- Estabelecer colaborações com cientistas e engenheiros de aplicação para desenvolver algoritmos adequados para testar o hardware quântico desenvolvido.
O trabalho envolverá mais de 50 coinvestigadores com expertise em muitos aspectos diferentes da computação quântica, baseados em 18 instituições por todo o Reino Unido. O Hub também se envolverá com cerca de 30 parceiros da indústria, que já prometeram suporte por meio de financiamento de £ 9,9 milhões.
"Nosso hub reúne pesquisadores com ampla expertise na vanguarda de hardware e software para computação quântica com especialistas líderes em áreas de aplicação. Trabalharemos com nossos parceiros industriais para desbloquear desafios críticos no desenvolvimento de tecnologias quânticas e impulsionar o impacto por meio do desenvolvimento de casos de uso do mundo real para computação quântica."
Professor Andrew Daley (Pesquisador principal do hub QCI3 e professor de física quântica em Oxford)
O professor Dominic O'Brien , diretor do Hub liderado por Oxford, disse: 'O Reino Unido investiu em um Programa Nacional coordenado na última década, criando um cenário vibrante de pesquisa e exploração. Na próxima década, a estratégia quântica e as missões quânticas anunciadas recentemente definiram metas ambiciosas para a próxima fase do programa. O QCI3 Hub, com Oxford como parceiro líder, está muito ansioso para desempenhar um papel na entrega dessas metas, colaborando com nossos parceiros para desenvolver conceitos e demonstrações iniciais, treinando pesquisadores e se envolvendo com a comunidade.'
O novo hub se baseia no trabalho das duas primeiras fases do National Quantum Technologies Programme, incluindo o Networked Quantum Information Technologies (NQIT) Hub (liderado pelo Professor Ian Walmsley no Departamento de Física de Oxford) e o Quantum Computing & Simulation Hub (dirigido pelo Professor Dominic O'Brien). Oxford também tem um forte histórico no lançamento de spinouts e startups quânticas, incluindo a Oxford Ionics, que está aproveitando o poder de íons presos, e a Oxford Quantum Circuits , que está desenvolvendo computadores quânticos baseados em dispositivos supercondutores.
A professora Charlotte Deane , presidente executiva do Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC) e professora do Departamento de Estatística da Universidade de Oxford, disse: "Tecnologias que aproveitam propriedades quânticas fornecerão poder e capacidade incomparáveis para análise em nível molecular, com possibilidades verdadeiramente revolucionárias em tudo, desde assistência médica até infraestrutura e computação."
'Os cinco Quantum Technology Hubs anunciados hoje aproveitarão a experiência do Reino Unido para promover a inovação, apoiar o crescimento e garantir que capitalizemos as profundas oportunidades dessa tecnologia transformadora.'
Oxford também tem um forte envolvimento nos outros quatro hubs quânticos recém-lançados. A Professora Dame Molly Stevens (Kavli Insitute for Nanoscience Discovery, Department of Engineering Science e Department of Physiology, Anatomy and Genetics, University of Oxford) será a Diretora Adjunta do hub Q-BIOMED liderado pela UCL e Cambridge, que visa usar tecnologias quânticas para transformar o diagnóstico precoce de doenças. Isso pode incluir exames de sangue aprimorados por quantum para diagnosticar doenças infecciosas e câncer de forma rápida e barata usando instrumentos portáteis, economizando tempo e reduzindo custos para o NHS.
A Professora Dame Molly Stevens disse: 'Estamos animados para levar nosso trabalho de biossensores ultrassensíveis para o próximo estágio, utilizando tecnologias quânticas no primeiro Quantum Research Hub do Reino Unido dedicado à saúde. Nosso consórcio multidisciplinar enfrentará desafios importantes no diagnóstico de doenças para permitir melhores resultados para os pacientes em uma variedade de doenças.'
O professor Jason Smith (Departamento de Materiais, Universidade de Oxford) será o Diretor Associado do novo hub Integrated Quantum Networks (IQN) liderado pela Universidade Herriot-Watt. Isso desenvolverá sistemas de comunicações quânticas para fornecer comunicações seguras e computação quântica baseada em nuvem, com pesquisadores de Oxford se concentrando em dispositivos de memória que formarão a base de uma nova internet quântica.
Aproveitando as propriedades únicas da física quântica, como emaranhamento e memória quântica, as redes serão projetadas para garantir acesso seguro a futuros serviços de computação quântica, bem como comunicações quânticas seguras e preparadas para o futuro e aplicações de detecção quântica distribuída.
O professor Smith disse: "Esses novos Hubs se basearão na liderança global do Reino Unido em levar tecnologias quânticas de laboratórios universitários para impacto comercial. É um momento emocionante, ver o sucesso do programa até agora e as novas oportunidades e áreas de aplicação que estão surgindo, bem como a crescente proeminência da pesquisa de materiais no avanço contínuo do hardware de tecnologia quântica."
Mais informações sobre os novos hubs podem ser encontradas no site do UKRI.
Os centros são fornecidos pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas do UKRI (EPSRC), com um investimento de £ 106 milhões do EPSRC, do Conselho de Pesquisa Biológica e Biotecnologia do UKRI, do Conselho de Pesquisa Médica do UKRI e do Instituto Nacional de Pesquisa em Saúde e Cuidados.
A colaboração da indústria é um elemento essencial para todos os centros, que alavancam contribuições significativas em dinheiro e em espécie de parceiros no valor de mais de £ 54 milhões.
