Centro de Computación Cuántica USC-Lockheed Martin

El Centro de Computación Cuántica USC-Lockheed Martin (QCC) es un proyecto conjunto de investigación científica entre Lockheed Martin Corporation y la Universidad del Sur de California (USC). El QCC tiene su sede en el Instituto de Ciencias de la Información (ISI), una unidad de investigación en informática e ingeniería de la Escuela de Ingeniería Viterbi de la USC , y es operado conjuntamente por ISI y Lockheed Martin.

Profesores de la USC, investigadores y estudiantes del ISI realizan investigación básica y aplicada en computación cuántica y colaboran con investigadores de todo el mundo. El QCC utiliza un sistema de recocido cuántico D-Wave Two, fabricado por D-Wave Systems , Inc. ^{[ 1 ] [ 2 ]} El QCC es la primera organización fuera de D-Wave en operar el sistema. ^{[ 3 ]} El segundo sistema está instalado en el Centro de Investigación Ames de la NASA , ^{[ 4 ]} y es operado conjuntamente por la NASA y Google . ^{[ 5 ] [ 6 ]} Los sistemas deben mantenerse extremadamente fríos y blindados electromagnéticamente para operar con el tiempo de coherencia más largo posible.

El procesamiento de información cuántica, también llamado computación cuántica , ofrece teóricamente aceleraciones drásticas y respuestas más completas para algunos problemas de computación combinatoria. El recocido cuántico es una rama de la computación cuántica cuyas ventajas sobre la computación clásica se están investigando. ^{[ 7 ]} En el recocido cuántico, los problemas se codifican en el estado de energía más bajo de un sistema cuántico físico. Las aplicaciones que actualmente se estudian en el QCC incluyen el análisis de macrodatos , la verificación y validación de sistemas ciberfísicos , la identificación y clasificación de patrones, y la optimización y el aprendizaje automático , cualquiera de las cuales puede impulsar avances en múltiples industrias y en el gobierno. ^{[ 8 ]}

Investigadores de la USC y del ISI, así como ingenieros de Lockheed Martin, buscan desarrollar métodos para evaluar recocedores cuánticos ^{[ 9 ]} y realizar pruebas de "cuantidad" ^{[ 10 ]} . Esto incluye el estudio del entrelazamiento cuántico ^{[ 11 ]} y, de forma más general, el rendimiento de experimentos de recocido cuántico ^{[ 12 ] .}

Los investigadores también están trabajando para gestionar la decoherencia cuántica , el fenómeno que degrada el rendimiento de los procesadores de información cuántica cuando los estados cuánticos se ven obligados a salir de la superposición cuántica . La decoherencia puede reducir la funcionalidad cuántica a la de una computadora clásica y puede contrarrestarse mediante la corrección de errores cuánticos . ^{[ 13 ]} Los investigadores de QCC y sus colaboradores han desarrollado métodos para contrarrestar la decoherencia en recocedores cuánticos combinando la corrección de errores cuánticos con penalizaciones de energía que suprimen la decoherencia en un único método de corrección de recocido cuántico. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

El QCC se lanzó en noviembre de 2011 bajo el liderazgo del Director Científico y Técnico Daniel Lidar , profesor de ingeniería eléctrica, química y física de la USC; el Director Operativo Robert F. Lucas, ^{[ 17 ]} director de la división de Sistemas y Tecnología Computacional del ISI; y Ned Allen y Greg Tallant de Lockheed Martin. El QCC comenzó con un D-Wave One de 128 cúbits, ^{[ 18 ]} que fue reemplazado en marzo de 2013 por el D-Wave Two de 512 cúbits. ^{[ 19 ]}

La investigación se centró inicialmente en probar si el D-Wave es de hecho un sistema cuántico, ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} y se ha expandido a comparar el D-Wave con algoritmos clásicos, ^{[ 24 ] [ 25 ]} y diversas aplicaciones, incluido el aprendizaje automático cuántico . ^{[ 26 ]} Los investigadores de Lockheed Martin se han centrado en la aplicación de la computación cuántica adiabática al problema de la verificación y validación de sistemas de control y otras tareas con una estructura matemática similar, como el diseño de formas de onda especiales para aplicaciones de RF con lóbulos laterales mínimos.

El equipo está formado por más de una docena de profesores de la USC, investigadores del ISI, estudiantes de posdoctorado y de doctorado, y más de 100 usuarios de Lockheed Martin.

La USC está ubicada en el centro de Los Ángeles . El ISI está ubicado en Marina del Rey, California . La sede de Lockheed Martin está ubicada en Bethesda, Maryland . D-Wave está ubicada en Burnaby, Columbia Británica , Canadá .

• isi.edu​
• usc.edu​
• dwavesys.com​

33°58′49″N 118°26′24″O / 33.980295°N 118.440003°O / 33.980295; -118.440003